


作者:郝琛、王毅箴、李富
定价:69元
印次:1-1
ISBN:9787302701965
出版日期:2025.11.01
印刷日期:2025.11.05
图书责编:孙亚楠
图书分类:学术专著
《堆芯高保真中子输运计算的多级加速理论》从高保真中子输运计算加速算法的需求出发,系统地分析、梳理和总结了核反应堆物理高保真数值计算加速算法的研究概貌,并阐述了加速算法基本原理,进而基于新提出的多级加速理论,全面阐述了核反应堆物理计算不同环节中开展加速计算的新方法、数值实现策略、基准例题分析以及实际工程应用案例。本书公式细节详实,案例分析准确,读者基于本书的理论分析和数值方案,结合实际分析堆芯,能够快速、准确地开展高保真中子输运的加速算法研究及应用,具有很高的学术和应用价值。《堆芯高保真中子输运计算的多级加速理论》主要面向核反应堆研究领域的工程技术、科学研究及教学。同时,对于从事数值计算并对线性求解、加速算法感兴趣的读者也具有一定的参考价值。
郝琛,毕业于清华大学,目前就职于哈尔滨工程大学,教授,博士生导师。从事核反应堆高保真中子物理计算、加速理论、不确定性分析及自主程序研发工作,部分成果受到国内外同行的高度认可,其中独立开发的通用计算不确定性分析软件CUSA是国际原子能机构HTGR UAM CRP的专用分析软件。入选国际原子能机构首席科学研究员、中国科协青年人才托举工程、黑龙江省龙江战略科学家头雁支持计划、中核集团“菁英人才”等,任中国核工业教育学会青工委秘书长、中国核能行业协会科学技术奖评委会候补委员及《原子能科学技术》等3部期刊青年编委等。主持国家重点研发计划、国家自然科学基金、国际原子能机构联合研究项目等20余项,出版国家科学技术学术著作出版基金资助专著1部,发表一作或通讯SCI、EI论文48篇,授权及公开发明专利11项,软著14项,获中国核能行业协会科技进步奖二等奖1项(排名第1)。
前言 ——加速是永恒的追求 本书介绍了哈尔滨工程大学团队和清华大学核能与新能源技术研究院团队近年在MOC加速方面的各种探索。通过探索,我们深刻体会到,高保真是一个永恒的追求,加速是其核心的保障,因此加速也是反应堆物理计算的永恒追求。 当前,反应堆物理计算的发展有一个主要追求是高保真,计算模型越来越精细,计算结果越来越精确,同时还要求计算速度越来越快,还要评价其不确定性。 关于反应堆物理,针对中子输运计算,高保真计算方法的一个公认的、有特色的、已体现优良性质的一种方法是特征线方法(MOC),天然与它相匹配的加速方法就是粗网有限差分方法(CMFD),以及基于它的一系列方法的组合,称为多级加速。 中子输运方程涉及中子的角度(2自由度)、空间(3自由度)、能量(1自由度)、时间(1自由度)或者本征值,还涉及中子的输运、散射、裂变等核反应机制,对于真实的反应堆,是一个复杂到几乎没有解析解的方程。为了准确高效地用数字计算机进行求解,通常会在散射截面进行截断处理后,在角度、空间、能量、时间等变量上进行低阶离散化,从而得到耦合的但是是有限离散变量的方程组,然后就可以用迭代求解的方式进行求解。 具体到MOC方法,在角度上,按离散纵标的方式仅求解有限角度方向的角通量; 在空间上,把求解空间按物质组成边界细划分成很小的平源区,按中子角度方向在空间上平行布置大量的、间距很小的特征线,仅按特征线扫描更新特征线上的角通量分布,每个平源区的角通量平均值就按本平源区内本方向上的特征线的角通量的加权和,平源区的标通量平均值就按各方向的角通量求和,而这就是特征线扫描需要...
第1章高保真中子输运计算加速算法的需求
1.1中子输运计算发展概述
1.2高保真中子输运计算的必要性和现实性
1.2.1高保真中子输运计算的必要性
1.2.2高保真中子输运计算的现实性
1.3高保真中子输运计算面临的挑战
1.4加速算法的必要性及研究进展
1.4.1高保真中子输运计算的迭代加速方法
1.4.2瞬态中子输运计算的求解及时间步加速方法
1.4.3高保真中子输运计算的并行加速方法
1.4.4精细化中子输运计算加速方法的评价
参考文献
第2章多级加速理论及其关键科学问题
2.1多级加速理论
2.1.1中子输运方程数值求解的变量离散方法
2.1.2高保真中子输运计算方案
2.1.3多级加速理论
2.2多级加速框架
2.2.1时间步加速思路
2.2.2迭代加速思路
2.2.3多级加速框架的建立
2.3时间步加速过程中精度和计算速度综合提高的策略
2.4迭代加速过程中不同分辨率系统的一致性问题
参考文献
第3章基于广义等价理论的粗网有限差分方法
3.1基于广义等价理论的CMFD的推导
3.1.1传统CMFD的缺陷
3.1.2基于广义等价理论的CMFD
3.2gCMFD收敛性分析
3.2.1收敛性的验证
3.2.2gCMFD框架下系数的确定
3.2.3CMFD收敛性分析方法
3.2.4收敛性再论证
3.3gCMFD收敛性的傅里叶分析
3.3.1模型的建立及求解
3.3.2gCMFD的线性化
3.3.3傅里叶分析
3.3.4数值验证
3.4gCMFD的进一步优化
参考文献
第4章大型粗... 查看详情

