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基于自动网格划分与权窗平滑的自适应减方差方法
  • ISSN号:0253-3219
  • 期刊名称:《核技术》
  • 时间:0
  • 分类:TL7[核科学技术—辐射防护及环境保护]
  • 作者机构:中国科学院核能安全技术研究所中子输运理论与辐射安全重点实验室,合肥230031
  • 相关基金:中国科学院战略性先导科技专项(No.XDA03040000)、国家磁约束核聚变能发展研究专项(No.2014GB112001)、国家自然科学基金(No.11305205、No.11305203、No.11405204)资助
中文摘要:

如何更高效发挥减方差的作用是蒙特卡罗方法在先进核能系统屏蔽分析应用中的研究热点之一。本文发展了一种基于自动网格划分与权窗平滑的自适应减方差方法,在蒙特卡罗和确定论耦合的一致性伴随驱动的重要性抽样方法(Consistent Adjoint Driven Importance Sampling,CADIS)基础上,利用计算机辅助设计(Computer Aided Design,CAD)自动转换和自由程自动划分曲网格,通过确定论方法伴随预计算,实现基于伴随通量的区域权窗参数自动配置,并对伴随通量变化剧烈区域进行权窗平滑处理,保证了粒子在不同区域的有效偏倚,进一步提高计算的效率,从而解决大空间蒙特卡罗计算难以收敛的问题。该方法已初步应用于中国铅基反应堆(China Lead.based Reactor,CLEAR)堆顶盖的屏蔽计算分析,该案例具有结构复杂、屏蔽材料厚重的特点,测试结果表明本方法将计算效率提高近10倍。

英文摘要:

Background: In the radiation shielding analysis of advanced nuclear reactor with Monte Carlo method, it is one of the researches focuses on using variance reduction methods more effectively. Purpose: An adaptive variance reduction method based on automatic mesh generating and weight window smoothing is developed in this paper. Methods: With hybrid calculation of Monte Carlo method and deterministic theory, consistent adjoint driven importance sampling (CADIS) method was developed by automatic mesh generating with computer aided design (CAD) and pre-calculation of free path. The adjoint flux calculation results with deterministic method are treated as core values to generate source biasing parameters and weight window parameters in the form of mesh. And smooth treatment is introduced for alleviating the lower bound of weight window violent change to make sure the efficiency of particle bias in different areas and improve calculation efficiency. This method can solve the convergence problem in Monte Carlo simulation with large space geometry. Results: The adaptive method has been applied in the shielding calculation of China lead-based reactor (CLEAR) cover with complex geometry and massive shielding body. The result showed that the computing efficiency is improved by nearly 10 times. Conclusion: The adaptive variance reduction method can be applied to the shielding calculation of advanced nuclear fission reactor.

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期刊信息
  • 《核技术》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院上海应用物理研究所 中国核学会
  • 主编:朱德彰
  • 地址:上海800-204信箱
  • 邮编:201800
  • 邮箱:LHB@sinap.ac.cn
  • 电话:
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-3219
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1342/TL
  • 邮发代号:4-243
  • 获奖情况:
  • 2000年中科院优秀期刊奖,中国中文核心期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:7912