基于Gauss-Seidel的CRAM燃耗方程组求解加速方法研究
Study on the accelerated method for solving the CRAM burnup equations based on Gauss-Seidel method
摘要: 反应堆燃耗计算对核电站安全运行及燃料管理至关重要。近年来，切比雪夫有理近似方法(Chebyshev Rational Approximation Method，CRAM)是求解燃耗方程组的主要方法之一。采用CRAM求解时，复数矩阵计算通常采用稀疏高斯消元法(Sparse Gaussian Elimination，SGE)，包括符号消元和数值消元，计算效率提升有限。本文基于自主研发的燃耗计算程序AMAC，发展了基于高斯-赛德尔（Gauss-Seidel，GS）的CRAM燃耗方程组求解加速方法。利用三种不同规模的燃耗数据库（含71、221、1487种核素）对轻水堆测试例题从计算精度和效率两方面完成了计算分析。在计算精度方面，以线性子链解析法作为参考解，基于GS的PFD和IPF形式的计算精度相当。对于短寿命核素的计算，IPF形式的计算精度优于PFD形式。在计算效率方面，GS方法的计算效率显著优于SGE方法，在三种燃耗库中的计算效率最大提升可达80.17% ，有利于高保真燃耗计算效率的提升。本文建议在实际燃耗计算中采用基于GS的IPF形式燃耗方程组进行燃耗计算，能够兼顾计算精度和效率。
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2025-07-22 16:35:29 |
ChinaXiv:202508.00056V2
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