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基于C5G7-MOX的中子输运计算方法比较及MOC参数敏感性初步分析

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Comparison of neutron transport calculation methods based on C5G7-MOX and preliminary analysis of sensitivity of MOC parameters

摘要: 特征线方法(Method of Characteristics,MOC)因其具备强大的几何处理能力,且在计算过程中亦能兼顾计算成本和计算精度,被广泛应用于高保真数值模拟计算中。常见的输运计算方法除MOC外,还包括碰撞概率法(Collision Probability Method,CP)和界面流法(Interface Current Method,IC)等。本文从方法理论以及数值计算上将MOC、CP和IC进行比较分析,对于评估其在pin-by-pin计算中的能力尤为重要。同时在MOC计算中,不同的参数选择会对计算成本和计算精度产生影响,因此有必要进行敏感性分析以寻求最佳参数。本文首先将三种计算方法从原理上进行比较分析,再基于2D C5G7-MOX基准题完成了数值计算及MOC参数敏感性初步分析。计算结果表明:MOC在计算精度、计算效率和内存开销上均优于CP和IC。MOC的计算耗时和内存开销分别为23.9min和37.5MB,与参考解的相对误差仅为6.04×10-4。而CP和IC的计算耗时分别为MOC的56.7倍和15.6倍,内存开销分别为MOC的407.7倍和32.8倍。进一步通过参数敏感性分析发现:网格划分对计算内存开销以及计算时间的影响最大,极角的选择对计算精度的影响最大,并且给出一组建议参数:网格划分6×6,极角为GAUS且数目为2,方位角个数为30。该组参数的计算耗时为45.4min,内存开销为264.7MB,相对误差为5.9×10-5,归一化后的栅元均方根误差为0.00255。

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[V2] 2024-04-09 14:03:38 ChinaXiv:202404.00130V2 下载全文
[V1] 2024-04-07 16:33:59 ChinaXiv:202404.00130v1 查看此版本 下载全文
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