中国核动力研究设计院 核反应堆系统设计技术重点实验室, 成都 610041
三维多群中子扩散方程的精确、高效求解是核动力堆芯设计及燃料管理的基础。应用有限差分方法求解该方程具有简便、精确、成熟的优点; 然而,该方法的计算量和存储量均较大,极大地限制了它的计算规模和应用范围。本文基于大规模并行计算,研究三维多群中子扩散方程有限差分方法：采用中心有限差分格式离散中子扩散方程; 基于MPI并行编程模型,采用空间区域分解的方式实现大规模并行计算; 采用多群多区域耦合PGMRES算法进行并行加速。在集群服务器上开发了ParaFiDi程序,并采用IAEA3D,PHWR等多个基准题对该程序进行验证。数值结果表明,ParaFiDi程序具有较高的计算精度和计算效率。
三维多群中子扩散方程 有限差分方法 大规模并行计算 区域分解算法 多群多区域耦合PGMRES算法 3D multi-group neutron diffusion equation finite difference method large-scale parallel computation domain decomposition algorithm multi-group multi-domain coupled PGMRES algorithm 强激光与粒子束
2017, 29(8): 086001
中国核动力研究设计院 核反应堆系统设计技术重点实验室, 成都 610041
现有的超临界水冷堆(SCWR)燃料组件通过采用“水棒”组件设计方式,以解决中子慢化不足的问题,但对组件及堆芯设计方案的工程可行性带来巨大挑战。提出混合慢化燃料组件,利用未流经燃料区加热的冷却剂与燃料区内固体慢化剂的混合设计,达到完全取消组件“水棒”设计的目的,实现超临界水冷堆组件的简化设计。计算分析表明,与“水棒”组件相比,混合慢化燃料组件不仅设计相对简化,而且具有较高的经济性和安全性。
超临界水冷堆 混合慢化 固体慢化剂 “水棒”组件 SCWR mixed moderation solid moderator water rod assembly 强激光与粒子束
2017, 29(5): 056004
