[發明專利]一種彌散燃料中子輸運模擬的方法、系統及服務器

有效

• 申請號: 201810467752.7
• 申請日: 2018-05-16
• 公開（公告）號: CN108763677B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 陳珍平;于濤;謝金森;郭倩;謝超
• 申請（專利權）人: 南華大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 11227 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 羅滿<國際申請>=<國際公布>=<進入國

1.一種彌散燃料中子輸運模擬的方法，其特征在于，包括：

確定中子的狀態；其中，所述狀態包括空間位置、能量及運動方向；

在彌散燃料內對所述中子進行輸運模擬；其中，所述彌散燃料包括預設數目的燃料顆粒及包裹所述燃料顆粒的基體材料；

當所述中子的能量非零且所述中子的空間位置在所述彌散燃料內時，判斷所述中子的空間位置是否在所述基體材料內；

若是，根據第一預設規則隨機抽樣基體弦長，并判斷所述基體弦長是否小于基體碰撞距離、基體穿越距離及離開燃料距離中的最小值；

若小于，則根據第二預設規則及所述基體弦長向所述彌散燃料內的預設位置添加新燃料顆粒，并返回執行在彌散燃料內對所述中子進行輸運模擬的步驟；

當所述中子能量為零或所述中子空間位置不在所述彌散燃料內時，則結束所述中子的輸運模擬，并記錄所述中子的軌跡數據。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據第一預設規則隨機抽樣基體弦長，包括：

根據公式確定所述基體材料的平均弦長

根據所述平均弦長確定所述基體材料的弦長的概率密度分布函數

根據所述概率密度分布函數對基體材料的弦長進行抽樣

其中，VF_M為所述基體材料占所述彌散燃料的體積比，VF_F為各所述燃料顆粒占所述彌散燃料的體積比，r為各所述燃料顆粒的半徑，為所述基體材料的平均弦長且ξ_m為在(0,1)區間內均勻分布的隨機數。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，判斷所述基體弦長是否小于基體碰撞距離、基體穿越距離及離開燃料距離中的最小值，包括：

根據公式對所述基體碰撞距離進行抽樣；

根據所述中子的空間位置、運動方向及各所述燃料顆粒的位置計算所述基體穿越距離

根據所述中子的空間位置、運動方向及所述彌散燃料外邊界位置計算所述離開燃料距離

令并判斷所述基體弦長是否小于所述D^M；

其中，ξ_c為(0,1)區間內均勻分布的隨機數，為所述基體材料的宏觀總截面，E為所述中子的能量。

4.根據權利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于，根據第二預設規則及所述基體弦長向所述彌散燃料內的預設位置添加新燃料顆粒，包括：

隨機抽樣燃料顆粒弦長，并根據所述燃料顆粒弦長確定待添加新燃料顆粒的中心的所有可能位置；

對各所述可能位置進行隨機抽樣以確定所述待添加新燃料顆粒的中心位置；

判斷所述待添加新燃料顆粒與所述預設數目的燃料顆粒是否重疊；

若否，則判斷所述待添加新燃料顆粒與所述中子的歷史軌跡是否重疊；

若所述待添加新燃料顆粒與所述中子的歷史軌跡不重疊，則將所述待添加新燃料顆粒添加至所述彌散燃料內。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，判斷所述待添加新燃料顆粒與所述預設數目的燃料顆粒是否重疊，包括：

依次確定所述預設數目的燃料顆粒的中心位置坐標；

判斷各所述中心位置與所述待添加新燃料顆粒的中心位置的距離是否小于所述燃料顆粒的直徑；

若是，則所述待添加新燃料顆粒與所述預設數目的燃料顆粒重疊；

若否，則所述待添加新燃料顆粒與所述預設數目的燃料顆粒不重疊。