核反应堆物理课设.docVIP

程设计（综合实验）报告  PAGE 21 课程设计(综合实验)报告 名 称： 核反应堆物理分析 题 目：利用双群理论求解堆芯参数 院 系： 1111111111111 班 级： 111111111111111 学 号： 111111111111 学生姓名： 11111111111 指导教师： 111111111 设计周数： 成 绩： 课程设计(综合实验)的目的与要求 1 课程设计的要求 课程设计是重要的实践教学环节。它是根据教学计划的要求，在教师指导下对学生进行的阶段基础或专业技术训练，该实践环节着重培养学生综合分析和解决实际问题的方法与能力，实现由知识向智能的初步转化；是对前期理论与实践教学效果的检验，也是对学生综合分析能力与独立工作能力的核反应堆物理分析课程设计的目的是对理论课上学过的理论知识进行践应用，进而???深对前期理论知识的学习，是对学生综合运用核反应堆物理分析知识和思想方法的综合检验过程。 2 课程设计要求 核反应堆物理分析课程设计的要求有如下几点： （1）学生必须修完课程设计的先修课程，才有资格做课程设计。 （2）明确课程设计的目的和重要性，认真领会课程设计的题目，读懂课程设计指导书的要求，学会设计的基本方法与步骤，积极认真地做好准备工作。 （3）在课程设计中，学会如何运用前修知识与收集、归纳相关资料解决具体问题的方法。 （4）学生必须在指导教师指导下独立完成设计任务，严禁抄袭、找人代做等，一经发现成绩记零分，按考试作弊处理。 （5）课程设计报告学校有统一格式，学生必须按照此格式填写，说明书、计算书要求简洁、通顺、计算正确，图纸表达内容完整、清楚、规范。 二、设计（实验）正文 1.课程设计题目： 二维XY几何模型，中间是堆芯（裂变区）：-50cmx+50cm, -55cmy+55cm,四周是15cm厚反射层，堆芯及反射层的群常数见下表： 表1 堆芯各种参数 群常数堆芯反射层第1群第2群第1群第2群1.00.01.00.00.00750.16510.00.00.01210.1210.00040.0200.0241-0.0493-1.260.3541.1300.166 利用数值求解下面问题，计算其快群和热群中子通量密度空间分布及有效增殖因子。 提示： 采用内外迭代方法求解； 给出源迭代过程； 给出内迭代过程并给出堆芯双群方程、反射层双群方程以及边界条件，详见课本第五章； 建立数学模型，由于问题具有对称性，因此，只计算1/4堆芯即可。 可用赛德尔迭代法求解；（详见课本第五章）； 给出计算流程 编写程序，给出结果，并用OREGIN画图把结果表现出来； 结果的分析讨论； 写出报告。 2.1差分方程的建立 为简化计算，进行以下假设： （1）二维XY几何模型是一个整体，即堆芯和反射层交界处的中子通量密度和中子流连续； （2）认为该问题中反射层厚度已包含外推边界； （3）认为该问题中堆芯和反射层对称分布。 在带反射层的多区双群扩散方程的数值解法中，通常是通过外-内迭代过程来求解。外迭代是一个通过迭代求特征值的迭代过程，所以又成为源迭代。内迭代则是对源迭代中出现的扩散方程进行具体的数值求解。 计算中若不考虑中子自低能群的向上散射，多群扩散方程可以写为： （1） 略取上下标，该方程可以写成以下标准形式： （2） 本设计讨二维（x，y）情况下的差分方程。对所取平面首先用 x = ，，…，，…， y = ，，…，，…， 直线族把平面分成许多矩形网格（如图一）。交点（，）称为节点或网点，如图一中共有（N+1）(M+1)个节点， 称为网距。 图1 网点的划分 图2 （i，j）节点示意图 按照数值解法的相关要求和定义，讨论如图二所示的（i，j）节点，根据二维几何情况下扩散方程导出（i，j）节点的差分方程为 （3） 式中系数为 （4） 对于边界上的点需要根据边界条件来确定，本设计由于反射层已经包括了外推距离，所以外围上的点的中子通量密度均设为0。 上述（3）和（4）式便是求解单