【摘 要】
：
为获得更高精度的屏蔽数据库,提高屏蔽计算中关键参数的计算精度,本文利用核数据处理程序NECP-At-las中屏蔽数据库制作功能模块shield_calc.基于响应贡献理论对屏蔽数据库能群结构进行优化,重点针对屏蔽计算中的热中子注量率以及光子注量率进行改善,并利用SINBAD屏蔽基准题对优化后的能群结构进行验证.数值结果表明:利用优化后的能群结构计算得到的热中子注量率和光子注量率较BUGLE屏蔽数据库原始能群结构计算结果有明显改善,热中子注量率相对偏差由100％下降至30％左右,光子注量率相对偏差由50％下
【机 构】
：
西安交通大学 核科学与技术学院,陕西 西安710049
论文部分内容阅读
为获得更高精度的屏蔽数据库,提高屏蔽计算中关键参数的计算精度,本文利用核数据处理程序NECP-At-las中屏蔽数据库制作功能模块shield_calc.基于响应贡献理论对屏蔽数据库能群结构进行优化,重点针对屏蔽计算中的热中子注量率以及光子注量率进行改善,并利用SINBAD屏蔽基准题对优化后的能群结构进行验证.数值结果表明:利用优化后的能群结构计算得到的热中子注量率和光子注量率较BUGLE屏蔽数据库原始能群结构计算结果有明显改善,热中子注量率相对偏差由100％下降至30％左右,光子注量率相对偏差由50％下降至10％左右,提高了辐射屏蔽计算中热中子以及光子计算结果的准确性.
其他文献
为了解决抽样统计的不确定性分析方法需执行大量重复的高保真物理计算而导致计算代价过大问题,本文采用与实际物理计算过程等价的预测模型开展计算,将重复计算时间降低至秒的量级.通过分析物理计算输入数据与输出参数的关系,利用堆叠法构建的集成学习模型建立了高保真反应堆物理计算堆芯关键参数预测模型,实现了堆芯关键参数的预测.为验证预测模型的计算效果,选择2D C5G7及3D C5G7稳态问题及单组件瞬态问题的堆芯有效增殖因子和归一化功率等分别进行了验证.验证结果表明:预测模型的预测结果与实际计算结果符合得很好,预测模型
为了给CSNS中子谱仪提供性能优异的能量分辨中子成像探测器,本文设计了兼具高探测效率和高位置分辨的中子探测器.根据中子灵敏微通道板(nMCP)的中子探测原理和信号产生机制,使用Geant4建立nMCP的模拟模型以及位置分辨的计算模型,使用蒙特卡罗模拟对硼钆混合掺杂nMCP的探测效率和位置分辨2个关键性能展开了优化,并对nMCP中由中子入射位置不同产生的响应不均匀性进行了研究.结果表明:对于8μm孔径,10μm孔间距,1°倾角的nMCP,混合掺杂摩尔百分比为10的B2O3和摩尔百分比为0.4的Gd2O3,在
为了进一步认识核电站严重事故下安全壳内氢气-空气-蒸汽混合气体输运与冷凝的复杂耦合现象,本文研究了针对冷凝及组分输运的实验装置.利用Star-ccm+软件在宽氦气浓度、宽蒸汽浓度条件下,对单一传热管外蒸汽冷凝及气体输运过程进行数值模拟分析.结合相应的验证实验,提出了用于评估冷凝作用下混合气体氦气分层的经验判别式和理论判别式.模拟结果揭示了蒸汽冷凝作用下氦气-空气-蒸汽混合气体形成稳定的氦气分层,关联式判别结果与实验结果具有较好的一致性.
为了提高编码近场成像质量,本文对最大似然期望最大化法互补算法的参数进行优化选择.采用最大似然期望最大化互补算法消除近场成像伪像的原理,利用Geant4程序模拟研究了不同位置137 Cs单点源通过修正均匀冗余阵列(19×19)嵌套编码孔的成像结果,并利用参数选取对成像质量的影响.选取合理的修正参数进行理想迭代次数与源项位置关系式的拟合并验证.结果显示:伪像主要由源项在探测器上投影的不均匀性造成的,相关成像性能明显优于传统δ解码成像法,相比于源项所在极角,极径对于迭代参数的选取影响更大.
针对当前因核电站瞬态运行测量参数种类较多导致数据在网络传输、数据存储和算法训练过程中存在传输速度慢、算法拓扑结构复杂等问题,本文通过改进特征工程算法建立了一种核电站瞬态运行参数数据压缩和数据复原方法.该方法利用主成分分析方法提取瞬态运行参数的特征向量,减少瞬态运行参数的数据维度;同时配合高斯过程回归方法可对降维后的瞬态运行数据实现高精度的复原.结果表明:瞬态运行数据先压缩再复原后,复原值与实际值最大误差不超过0.000002.同时压缩后的数据特征也可为核电站故障诊断提供判断依据,进一步提高核电站安全与可靠
为了提高空气流动换热数值计算结果精度,本文针对可压缩空气开展模型、数据处理方法的适用性研究.本文基于开式反应堆内通道,采用计算流体力学方法,在雷诺数1万～40万、温度450～1200 K的范围内,针对可压缩性、定性温度及粘性加热效应等空气流动换热的关键问题,得到不同湍流模型下加热空气管流的平均换热系数;结合经典传热关系式,确定了数据处理方法并讨论了粘性加热效应的影响特点.计算结果表明:Realizable k-ε模型更适宜高温高速可压空气流动;采用进出口平均温度作为定性温度,得到的传热关系式与经典关系式误
为了分析多模块核电厂在不同运行状态下的风险,本文将关注重点从功率工况拓展到核电厂全工况.采用“先单模块后多模块”的思想,分析模块运行状态组合,进行对应状态的始发事件识别,实现始发事件频率的定量化计算,归纳出一套适用于多模块核电厂概率安全分析的全工况始发事件分析方法,确定了多模块概率安全分析定量化的第1步.同时,以双模块高温气冷堆丧失厂外电事故为例,对本文提出的始发事件识别过程和频率确定方法进行了论证.研究表明:该方法充分利用了单模块概率安全分析的结果,易于理解且流程简便,对多模块概率安全分析研究具有奠基意
泄漏项是二维/一维耦合计算方法的关键要素.为了在不显著提高计算负担的同时提高精度,本文提出了改进的泄漏项分割技术来解决负角通量问题.采用了方位角傅里叶级数展开的方法处理各向异性泄漏项,泄漏项的存在可能导致二维输运计算的角通量为负值,进而导致迭代发散.该方法更好地解决了二维方程和一维方程的一致性问题,相比于传统修正方法具有更好的精度和收敛性.
广义极小残差算法已被广泛应用于求解粗网有限差分方程,但该方法的计算效率取决于良好的预处理.简化对称超松弛与不完全LU分解的混合预处理是一种有效的预处理方法.为了进一步提升混合预处理方法的预处理效率,本文采用“改进的ILU分解”和“对角块矩阵的近似求逆”2种方法对混合预处理方法进行了优化.计算结果表明:在串行和并行环境下,优化后的预处理效果进一步提升;在能群结构较复杂的问题中,预处理耗时减少1/2.利用VERA problem#4基准题综合检验优化后的预处理算法,总计算耗时相比于优化之前减少了30％.优化后
针对常用多群截面数据库所使用的文本格式或二进制格式存在的缺点,本文设计了HDF5格式分层存储核数据.基于评价核数据加工处理程序NJOY2016,本文开发了核数据处理模块AXER,对NJOY2016程序加工得到的GENDF格式数据处理来产生HDF5格式的多群截面数据库AXELIB.本文同时开发了PyNjoy2016系统,并使用AXELIB进行了各种数值计算,计算结果与OpenMC程序的进行对比,证明了核数据处理方案的可靠性和加工得到的AXELIB的准确性.研究表明:评价数据库的版本会对数值计算结果产生较大影