[发明专利]基于离散纵标法处理大规模内真空粒子输运问题的方法

摘要

基于离散纵标方法处理大规模内真空粒子输运问题的方法，该方法对于计算模型中的真空区域和非真空区域网格扫描运用不同的方法：对于非真空区，按照传统的SN方法进行逐网格扫描；对于真空区域，不进行网格扫描，而是根据真空区的特点预制真空边界面角通量关系表，在全问题模型扫描时跳过真空区的扫描；这就有效减少了大规模内真空粒子输运问题数值计算所需的计算机计算时间和内存，从而使核反应堆厂房精确粒子输运计算成为可能。

主权项

1.一种基于离散纵标方法处理大规模内真空粒子输运问题的方法，其特征在于：包括以下步骤：第1步，问题建模：包括几何建模和粒子核反应数据建模两部分，所有这些建模的信息将以计算机识别的信息储存备用，几何建模：将核反应堆厂房用三维空间长方体网格逼近，对于当作真空区域处理的厂房空间，不需要定义网格；粒子核反应数据建模：根据厂房内粒子的物理特征制作或选取已有的粒子多能群核反应截面数据库，供粒子输运计算时使用，同时根据精度需求将全空间的粒子飞行方向划分为若干个离散的方向即离散纵标；第2步，真空区映射表制作：真空区和非真空区有多个网格交界面，简称网交面，对于特定的粒子飞行方向，粒子会从部分网交面飞入真空区，称这部分网交面为该飞行方向下的真空区入射面，简称入射面，粒子会从另一部分网交面飞出真空区，称这部分网交面为该飞行方向下的真空区出射面，简称出射面；由于真空中的粒子沿直线飞行，每个出射面的粒子通量只和某些入射面有关，称这种一个出射面和某些入射面的关系为映射元，所有飞行方向下所有映射元的集合成为映射表；扫描计算前，需要根据粒子飞行方向和真空区的几何信息预先计算出映射表备用；第3步，扫描计算：第1步和第2步生成了能够完整描述问题模型的信息，第3步通过这些信息扫描计算出各网格的粒子通量，该步对每个粒子飞行方向，按照传统的SN方法生成非真空区的扫描次序，并标识出和真空区紧挨的网格即真空边界网格，采用数值方法中的迭代法求解粒子输运方程；网格扫描时按照扫描次序进行网格扫描，当遇到非真空区网格时不做特殊处理，当遇到真空边界网格时，如果该网格和真空区紧挨的网交面是入射面，则不做特殊处理，如果该网格和真空区紧挨的网交面是出射面，则查询预制的映射表，获得映射元，由映射元和映射元中指定的入射面的通量值计算出该出射面的通量值，作为该真空边界网格的入射通量，保证扫描的继续，如此逐网格扫描，直到所有网格扫描结束；经过对每个粒子飞行方向下的所有网格的多次迭代扫描，扫描计算出的网格通量将收敛于问题模型中该网格位置的真实通量值，从而获得核反应堆厂房中的粒子通量分布。