基于MOOSE的二阶自共轭形式稳态中子输运方程数值解法
传统中子输运方程关于空间是以一阶导数形式存在的一种非共轭方程,不能直接采用经典变分有限元方法求解,解决办法是采用等效处理手段将一阶导数变为二阶导数形式。常用二阶中子输运方程有二阶偶对称型和二阶奇对称型自共轭中子输运方程,但其由于无法直接处理中子角通量密度及复杂的边界条件而未被推广,后来研究者提出了一种被称为二阶共轭角通量的输运方程变形,很好地解决了这一问题。本文详细推导了二阶自共轭形式稳态中子输运方程的变分形式,空间采用有限元方法离散,能群采用分群方法离散,方向变量采用离散纵标法离散,并给出了真空边界条件和反射边界条件的变分离散形式。在此基础上,基于MOOSE平台,采用C++面向对象语言开发了二阶自共轭形式稳态中子输运方程程序Nurus,并使用ISSA、IAEA等基准题进行了验证,结果表明,所建立的Nurus程序适用于结构及非结构网格,易于维护,并具有较高的计算精度。
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中国核科学技术进展报告(第八卷)第5册 计算物理 核物理 粒子加速器 聚变与等离子体物理 辐射物理 核测试与分析 核工程力学 高温堆
2023年
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