[發(fā)明專利]一種在線生成特征線的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710287709.8
• 申請日: 2017-04-27
• 公開（公告）號: CN107085563B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發(fā)明（設計）人: 劉宙宇;劉陽;曹良志;吳宏春
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G06F17/13
• 分類號: G06F17/13
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

一種在線生成特征線的方法，包括如下步驟；1、由用戶輸入的特征線輻角和徑向寬度，確定特征線掃描起點的位置；2、確定目前特征線掃描進行的位置；3、獲取特征線信息；4、MOC計算存儲粗網(wǎng)標通量；5、計算離最近表面的距離；6、確定特征線將要到達的柵元；本發(fā)明方法不需要用到重復的單元，在特征線掃描的過程中同時產(chǎn)生特征線，即一邊產(chǎn)生、一邊掃描。對堆芯的幾何完全沒有限制，極大地拓寬了傳統(tǒng)特征線方法的適用范圍。

技術領域

本發(fā)明涉及核反應堆堆芯數(shù)值計算領域，具體涉及一種在線生成特征線并將特征線信息應用于堆芯特征線計算的方法。

背景技術

中子輸運方程又稱玻爾茲曼輸運方程，描述的是處于運動狀態(tài)的中子的守恒關系，如式(1)所示：

式中：

ψ——中子角通量密度；

r——中子的空間位置向量；

Ω——中子運動的角度向量；

E——中子的能量；

t——時間；

v——中子運動的速度；

——數(shù)學算符，其中i,j,k分別為x,y,z方向的方向向量；

Σ_t——反應總截面；

Q——中子源項；

當討論穩(wěn)態(tài)問題時，認為中子通量密度不隨時間變化，即：且ψ(r,Ω,E,t)＝ψ(r,Ω,E)，此時方程變成：

在特征線上，式(2)可寫成：

式中：

s——特征線坐標；

對能量進行離散可得特征線上的多群中子輸運方程：

將求解區(qū)域劃分為許多源區(qū)i，用離散后的角度m代替Ω。在源區(qū)內(nèi)式(4)可以寫成：

式中：

k——方向為m穿過源區(qū)的特征線編號；

對源項采取平源近似，有：

Q_i,m(s)＝Q_i,m (6)

聯(lián)立式(5)和式(6)，可以解得特征線上的中子角通量密度分布：

在實際特征線計算中，令s＝s_k即可得到第k條特征線的出射中子角通量：

由式(8)可知，欲求解特征線方程首先應該知道特征線信息，包括特征線段長度s_k和特征線段對應的截面信息。為獲得這些信息，通常采取的做法是生成模塊化特征線。

模塊化特征線方法中的模塊可以是柵元或者組件，也可以是半個組件、四分之一個組件等，特征線問題可以分為三維特征線問題和二維特征線問題，二者的區(qū)別在于z方向是否存在泄露。z方向無限均勻時，不存在泄露，此時為二維問題。下面以二維模塊化特征線方法為例介紹獲取特征線信息的主要過程。

步驟1：由用戶輸入的特征線輻角和徑向寬度程序通過式(9)到式(12)獲得實際特征線輻角和徑向寬度