蒙特卡羅方法因其模擬精確性高、幾何適用性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)在粒子輸運(yùn)計(jì)算研究中被廣泛應(yīng)用,但收斂速度慢是蒙特卡羅方法用于反應(yīng)堆模擬時(shí)的重要瓶頸,減方差方法正是解決蒙特卡羅計(jì)算收斂速度慢問題的重要方法,源偏倚和網(wǎng)格權(quán)窗方法是解決核系統(tǒng)屏蔽設(shè)計(jì)分析難題的有效減方差方法。本文針對(duì)源偏倚和網(wǎng)格權(quán)窗減方差方法如何高效使用方面存在的問題展開研究,實(shí)現(xiàn)了面向蒙特卡羅粒子輸運(yùn)模擬的源偏倚和網(wǎng)格權(quán)窗方法,并集成到超級(jí)蒙特卡羅核計(jì)算仿真軟件系統(tǒng)SuperMC中,不僅完善SuperMC軟件中的減方差方法,也進(jìn)一步加強(qiáng)了SuperMC在處理屏蔽計(jì)算中深穿透問題的優(yōu)勢(shì)。同時(shí),本工作為進(jìn)一步研究更先進(jìn)的減方差方法奠定了基礎(chǔ),對(duì)核系統(tǒng)屏蔽設(shè)計(jì)研究具有重要意義。首先,本文實(shí)現(xiàn)了結(jié)合能量、位置、方向的源粒子偏倚抽樣方法和基于直角坐標(biāo)系或圓柱坐標(biāo)系下的網(wǎng)格權(quán)窗方法,并在SuperMC軟件框架下進(jìn)行了編程實(shí)現(xiàn)�；�于系列基準(zhǔn)例題的測試結(jié)果表明,本文實(shí)現(xiàn)模塊的計(jì)算結(jié)果與由美國洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的國際主流蒙卡程序MCNP吻合良好,驗(yàn)證了本文實(shí)現(xiàn)模塊的正確性和有效性。其次,為了方便高效地使用源偏倚和網(wǎng)格權(quán)窗減方差方法,本文對(duì)偏倚參數(shù)... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１源粒子發(fā)射示意圖??

幾何模型描述：半徑為１０ｃｍ、高為１００ｃｍ的Ａ１材料圓柱，中間有一半徑為??１ｃｍ的氮?dú)庵�。在其最低端和中間處分別設(shè)置了一個(gè)中子點(diǎn)源，能量均為１４Ｍｅｖ。??計(jì)數(shù)為整個(gè)圓柱最上層的面積分流（見圖２．５）。??‘Ｉ??材料?Ｉ?？??＾點(diǎn)源??圖２．５長氮?dú)庵�模�??Ｆｉｇ２．５?Ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｌｏｎｇ?ｎｉｔｒｏｇｅｎ?ｃｏｌｕｍｎ??在未進(jìn)行偏倚抽樣之前兩個(gè)點(diǎn)源是均勻抽樣的，但是我們從經(jīng)驗(yàn)可ｗ知道中??間的點(diǎn)源對(duì)計(jì)數(shù)貢獻(xiàn)會(huì)更大，因此將位置偏倚參數(shù)設(shè)置如下：??在底端和中間位置的中子點(diǎn)源，抽樣概率分別為０．５，化５，源位置偏倚概率分??別為?０．４，?０．６。??１５??

２．３．２均勻分布箱式偏倚??１）模型描述??如圖２．６，幾何模型是由ａａ［；（／７?＝?２．０ｇ／ｃ／Ｍ３）和’６０（／７?＝?０．００１２ｇ／ｃ／？３）相間而形成堆??疊式的圓柱其半徑為３０ｃｍ，高為ｌＯＯｃｍ。整體被分為１０層，每層ｌＯｃｍ厚。??在圓柱外有離圓柱軸５０ｃｍ，離圓柱底部高為５５ｃｍ、密度為／？?＝?５．３ｇ／ｃｗ３、半徑為??７ｃｍ的褚球。在圓柱底部Ｗ下化０１ｃｍ的位置處有方向各向同性、能量為５ＭｅＶ的??光子點(diǎn)源。計(jì)數(shù)區(qū)域?yàn)殄e(cuò)球，類型為體通量。??１６??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]蒙特卡羅粒子輸運(yùn)權(quán)窗減方差方法研究及在ITER屏蔽分析中應(yīng)用[J]. 鄭華慶,宋婧,郝麗娟,孫光耀,胡麗琴,FDS團(tuán)隊(duì).  核科學(xué)與工程. 2014(03)
[2]中國鉛基研究反應(yīng)堆概念設(shè)計(jì)研究[J]. 吳宜燦,柏云清,宋勇,黃群英,劉超,王明煌,周濤,金鳴,吳慶生,汪建業(yè),蔣潔瓊,胡麗琴,李春京,高勝,李亞洲,龍鵬程,趙柱民,郁杰,FDS團(tuán)隊(duì).  核科學(xué)與工程. 2014(02)
[3]Preliminary study on CAD-based method of characteristics for neutron transport calculation[J]. 陳珍平,鄭華慶,孫光耀,宋婧,郝麗娟,胡麗琴,吳宜燦.  Chinese Physics C. 2014(05)
[4]Monte Carlo方法的最優(yōu)源項(xiàng)偏倚抽樣密度函數(shù)[J]. 蘇健,曾志,程建平,李君利.  清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(02)
[5]超級(jí)蒙特卡羅計(jì)算軟件SuperMC2.0中子輸運(yùn)計(jì)算校驗(yàn)[J]. 孫光耀,宋婧,鄭華慶,陳珍平,郝麗娟,龍鵬程,胡麗琴,吳宜燦.  原子能科學(xué)技術(shù). 2013(S2)
[6]幾種重要性函數(shù)在粒子輸運(yùn)蒙特卡羅模擬中的應(yīng)用[J]. 邱有恒,鄧力,李百文,趙英奎.  原子能科學(xué)技術(shù). 2013(S2)
[7]國內(nèi)外核電發(fā)展形勢(shì)分析[J]. 武宏波,王智冬,項(xiàng)冰.  能源技術(shù)經(jīng)濟(jì). 2012(03)
[8]Multi-objective optimization of inverse planning for accurate radiotherapy[J]. 曹瑞芬,吳宜燦,裴曦,景佳,李國麗,程夢(mèng)云,李貴,胡麗琴.  中國物理C. 2011(03)
[9]粒子輸運(yùn)蒙特卡羅模擬現(xiàn)狀概述[J]. 鄧力,李剛.  計(jì)算物理. 2010(06)
[10]國際熱核實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆(ITER)計(jì)劃與未來核聚變能源[J]. 潘傳紅.  物理. 2010(06)



本文編號(hào)：2909196