摘要：采用有限差分方法将三维中子扩散方程离散为大型稀疏矩阵的广义特征值问题,并应用JFNK(Jacobian-Free Newton-Krylov)非线性求解方法对该问题进行求解,得到有效增殖因子(k_(eff))和功率分布。数值结果表明,JFNK方法求解三维中子扩散方程具有良好的计算精度。

摘要：提出了一种在二维三角形几何内数值求解中子扩散方程的节块方法。节块内的各群通量分布用解析基函数近似展开,节块之间采用面偏流零次矩和一次矩进行耦合;给出了三角形几何下的节块扫描方案;采用响应矩阵技术进行迭代求解,开发了二维三角形组件中子扩散计算程序ABFEM-T。通过基准问题的校验计算,表明该方法能准确地给出有效增值系数及节块功率分布,可用于复杂的非结构几何区域的中子扩散问题的求解。

摘要：将中子扩散方程采用有限差分法离散成广义特征值问题,采用JFNK方法进行求解,同时采用LRA基准题和无限平板基准题对JFNK方法进行了验证,并基于单棒例题对JFNK方法的微扰量、预处理矩阵等关键技术进行了研究,结果表明:JFNK方法求解中子扩散方程具有良好的精度和收敛效率;在差分构造雅阁比向量时,微扰量在10-5附近时与解析构造雅阁比向量的效果相当;采用中子扩散方程对应的完整雅阁比矩阵作为预处理矩阵的加速效果更好;源迭代次数超过一定值后,源迭代计算结果作为初值带来的加速效果逐渐减弱。

摘要：导出了全堆芯格林函数快速节块方法理论模型，提出了对各个节块逐次扰动进行正向扩散计算建立格林函数库的思想，研制了相应软件ＣＧＦＭ，对一系列基准问题和我国秦山核电厂的问题进行了校核，计算结果表明，本文方法在保证一定的计算精度下，计算速度比先进节块方法ＮＧＦＭ快１０倍左右。

摘要：六边形燃料组件在液态金属冷却快堆尤其是钠冷快堆中被广泛应用,针对这类堆型的设计与安全分析需要对堆芯中子通量与中子流进行三维全堆芯耦合计算。经过多年发展,目前已有多种解析节块法、积分节块法、节块展开法等先进节块法能在笛卡尔坐标系下较为精确求解多维中子扩散方程。本文通过径向半解析节块法耦合轴向高阶节块展开法的综合节块方法开发了反应堆三维中子物理计算软件SA-HNHEX,并对VVER-440二维、三维基准题进行建模与仿真计算。计算结果与参考值符合较好,初步验证了使用该方法进行反应堆堆芯中子扩散计算的正确性。

摘要：在六角形解析节块方法中引入不连续因子,对该方法进行改进研究,并研制了分析程序HANDF和HANDF-C。应用该程序对UO2和MOX燃料组件组成的基准题进行了计算,结果表明,改进后的方法能够有效地提高反应堆堆芯(特别是非均匀性较强的堆芯)功率分布和有效增殖因子的计算精度。

摘要：本文基于解析基函数展开方法求解中子扩散方程的原理,利用满足中子扩散方程的解析基函数,将节块内的各群中子注量率近似展开。为提高该方法的计算精度,节块间耦合条件采用面中子注量率和面中子净流连续。节块间耦合条件的选取需利用源迭代法来求解中子扩散方程。源迭代中的内迭代选用加速的高斯-塞德尔方法,外迭代采用Lyusternik-Wagner外推加速收敛技术。针对中子注量率收敛慢、有效增殖因数收敛快、内迭代方程组系数矩阵更新耗时的特点,采用一种新的加速方法——一次外迭代多次内迭代的方法。基于以上理论模型,发展了三维多群六角形几何中子扩散程序HANDF-D,对三维二群vver440基准题、高通量堆临界实验2、三维四群热堆问题、三维七群快堆问题计算的结果表明,该方法能准确快速地给出堆芯有效增殖因数和功率。

摘要：为了快速准确地求解多维多群中子扩散方程,给出了基于单节块展开和双节块有限差分两种新的非线性迭代法,并与已有的基于双节块展开的非线性迭代法作了比较。在两个(或单个)节块上通过节块展开技术(或有限差分技术)求解界面中子流,进而更新非线性修正系数,再由更新的非线性修正系数重新进行粗网计算。通过上述迭代过程中子扩散方程得以求解。基准计算表明,双节块(或单节块)展开非线性迭代法比Green函数节快法要快得多,两者计算精度相当;而有限差分非线性迭代法在计算精度和速度上可以达到与Green函数节快法相当的水平,并且该方法可以灵活地对粗网节块作进一步的划分,提高计算精度。

摘要：在核反应堆设计中通常采用有限差分方法对扩散方程求解,但由于其边界条件反照率的选取带有很多经验因子,无法得到精确的解析解。针对以上问题,采用节块法的一种边界条件,利用Matlab编程数值求解反应堆堆芯二群中子扩散方程。分析了1/4反应堆堆芯内数值计算中子通量密度的划分节块依据,综合边界条件研究了堆芯不同位置处节块的具体差分方程形式以及相关系数计算表达式,讨论了扩散方程组系数矩阵的具体构造形式,通过编程构造方程组系数矩阵结合SOR迭代法以及乘幂法进行内外迭代对堆芯中子通量密度进行数值模拟。分析表明,计算结果基本合理,程序收敛迅速。

摘要：在堆芯计算过程中,通过采用基于棒尺度的中子扩散方程求解,可以充分考虑燃料组件内的局部非均匀性对于栅元中子注量率的分布影响,获得基于燃料棒的精细少群中子注量率分布,从而提高燃料栅元的微观反应率计算精度。相应地,在均匀化参数计算过程中采用等效均匀化方法(SPH),用以保证在"组件输运-堆芯扩散"过程中基于棒尺度的计算网格上的中子反应率守恒。研究表明:等效均匀化方法提高了堆芯扩散计算过程中棒功率的计算精度。