郭炯
- 作品数：35 被引量：41H指数：3
- 供职机构：清华大学核能与新能源技术研究院先进反应堆工程与安全教育部重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技重大专项北京市自然科学基金更多>>
- 相关领域：核科学技术自动化与计算机技术经济管理更多>>
- 核数据对HTR-10和HTR-PM堆芯k_(eff)不确定性贡献的差别与机理分析被引量：1
- 2014年
- 使用SCALE6.1程序中TSUNAMI-3D-K5模块,建立了10 MW球床高温气冷实验堆HTR-10和球床模块式高温气冷堆HTR-PM的完整三维堆芯模型,并采用其内置的44群协方差矩阵,分析了核数据不确定性对HTR-10及HTR-PM两种不同堆芯有效增值因子(keff)的影响。通过比较不同物质组成、不同堆芯状态下两种堆芯keff对不同核素、不同核反应的敏感性及不确定性,从机理上分析了核数据不确定性对HTR-10及HTR-PM两种不同堆芯keff不确定性贡献的差别。研究结果表明,堆芯尺寸不同导致中子泄漏不同、239Pu和235U物质比例不同及其平均裂变中子反应是造成两种堆芯keff不确定性差别的主要原因。
- 郝琛郭炯李富王黎东
- 关键词：核数据高温气冷堆不确定性
- 流水线并行JFNK方法及在中子k本征值问题中的应用被引量：2
- 2023年
- JFNK(Jacobian-free Newton-Krylov)方法是求解中子k本征值和反应堆多物理场耦合等非线性问题的高效加速方法,其中的Krylov迭代常用广义极小残差法(简称GMRES)。并行JFNK方法是实现更大规模问题求解的必要手段,其核心是解决GMRES中Gram-Schmidt (简称GS)正交化过程集合通信多、并行效率低的问题。本文以三维中子k本征值问题为研究对象,开发了基于消息传递接口并行编程模型和空间区域分解技术的并行JFNK方法。针对GS正交化过程并行可扩展性差的问题,分析讨论了流水线方法,以提高并行JFNK的并行效率,并对比了采用经典GS正交化的并行JFNK、采用修正GS正交化的并行JFNK和采用流水线方法的并行JFNK的计算时间和并行效率。最后选用三维扩散基准题IAEA-3D进行了数值测试,测试结果表明采用流水线方法的并行JFNK并行效率显著高于使用经典或修正GS正交化的并行JFNK,且收敛性未受影响。
- 刘礼勋张汉邬颖杰郭炯李富
- 关键词：集合通信非阻塞通信
- 高温气冷堆芯外中子探测器空间响应函数的计算与分析
- 由于球床式高温气冷堆中球床的流动性,以及堆芯内的高温高压环境,导致堆芯内部无法布置用于测量堆芯功率分布的中子探测器。为此,期望利用芯外探测器的测量数据实现堆芯功率分布的重构,而关联探测器读数和堆芯功率分布的纽带即为探测器...
- 周旭华李富王登营郭炯
- 关键词：高温气冷堆
- 文献传递
- 基于Distance-2算法的并行Jacobian矩阵计算及其在耦合问题中的应用
- 2024年
- 并行Newton-Krylov方法是求解大规模多物理耦合问题的有效方法,如何高效自动计算Jacobian矩阵是一大难点。利用有限差分方法,可避免推导Jacobian矩阵的表达式,实现矩阵的自动计算。现有工作表明,在串行环境下利用矩阵的稀疏性和图着色算法,Jacobian矩阵的计算效率可提高至少1个量级。但在并行环境下,串行着色算法失效,需采用相应的并行着色算法。本研究将图论领域的Distance-2算法应用于Jacobian矩阵的并行着色。通过求解一个简化多物理耦合问题检验了该并行算法的正确性和计算效率。测试结果表明,该并行算法得到的Jacobian矩阵完全正确;着色数随着并行核数的增加略微有所增加,100个进程下并行效率为56%;基于该算法求解多物理耦合问题,其计算时间和Krylov迭代次数较JFNK减少了约1/2。
- 刘礼勋张汉彭心茹窦沁榕邬颖杰郭炯李富
- 关键词：图着色有限差分分布式并行计算
- 混合燃料球床平衡堆芯计算方法
- 本发明涉及一种混合燃料球床平衡堆芯计算方法，包括如下步骤：根据燃料球的实际流动状态，将整个堆芯球床在径向上划分为若干流道，每个流道沿轴向等体积地划分为若干球流网格，使整个球床区划分为若干个体积相等的球流网格，将每个球流网...
- 佘顶文宇同石磊郭炯
- 球床式高温气冷堆球流混流的模拟被引量：2
- 2014年
- 球床式高温气冷堆(HTR)球流运动存在混流的现象,它会对功率峰值等堆芯参数发生影响。该文开发了专门的混流模拟方法,在原球床高温气冷堆分析程序VSOP的基础上开发了新的程序系统MFVSOP。新程序通过设定不同的混流比例可模拟球床式高温气冷堆堆芯每个流道与相邻流道的混流,实现其与堆芯物理、热工、燃耗等计算耦合并有能力分析球流混流运动对堆芯燃耗分布、功率分布等参数的影响。对于研究球床式高温气冷堆的运行特性及不确定性分析提供了有力的计算工具。
- 郝琛李富郭炯
- 关键词：不确定性
- Krylov子空间方法在本征值问题中的应用研究
- 本征值问题是反应堆物理计算中的基本问题，快速求解本征值对实际工程意义重大。本文研究Krylov子空间方法在求解本征值问题中的应用。在扩散方程的有限差分近似下，首先研究了共轭梯度方法代替超松弛块迭代;其次应用隐式再启动Ar...
- 邓志红孙玉良李富王登营郭炯
- 关键词：反应堆物理计算本征值问题
- 文献传递
- 基于广义等价理论CMFD加速的2D MOC/1D S_(N)算法的收敛性改进研究
- 2023年
- 基于广义等价理论的CMFD(GET-CMFD)方法具有较好的收敛性,并成功应用到基于轴向节块展开法(NEM)的2D/1D算法中。然而,当采用具有更高精度的离散纵标法(S_(N))作为轴向求解器时,2D/1D算法面临不收敛的问题。为了解决此问题,本文针对采用各向同性泄漏项和各向异性泄漏项2种情况,对GET-CMFD中的轴向节块不连续因子(NDF)和轴向修正扩散因子(MDF)进行改进,同时对2D/1D耦合算法中关键的泄漏项分割技术的使用条件进行系统研究。计算结果显示:GET-CMFD方法中轴向NDF和轴向MDF采用2D MOC计算归并的通量进行计算,同时2D/1D算法中泄漏项采用最新更新的数值可以获得好的收敛性。泄漏项分割方法的使用条件采用出射角通量小于0修正可以在保证收敛性的同时降低精度损失。在一次2D/1D迭代过程内采用2次S_(N)计算可以在计算量几乎不提升的前提下,显著降低迭代次数,提高收敛性。通过对GET-CMFD方法,泄漏项分割技术使用条件以及迭代流程的改进,算法的收敛性可以得到明显提高。
- 孔勃然朱凯杰张汉郝琛郭炯李富
- 基于Dirichlet边界条件的Green函数节块法
- 2010年
- 基于不同边界条件(第一类、第二类、第三类)的Green函数,均可推导出求解中子扩散方程的Green函数节块法。为了完善Green函数节块法的形式,该文推导并实现了第一类边界条件的Green函数节块法。分析表明:这3类Green函数节块法在数学上是等价的,差别仅在于节块间的耦合方程不同,它们分别以交界面中子注量率、净中子流和分中子流为中间变量。然后应用第一、第二和第三类Green函数节块法程序验算了压水堆问题,结果表明,这三类程序的计算精度相同,计算速度基本一致。
- 王登营李富胡永明周旭华郭炯
- 关键词：中子扩散方程节块法GREEN函数DIRICHLET边界条件
- 基于节块展开法的Jacobian-Free Newton Krylov联立求解物理-热工耦合问题被引量：1
- 2016年
- 目前反应堆物理热工耦合程序通常采用固定点迭代思路,这可能导致部分工况收敛速度慢,甚至出现不收敛的现象,严重影响了计算效率.基于此,本文将高效的粗网节块展开法(NEM)与Jacobian-Free Newton-Krylov(JFNK)方法结合,成功地开发出了一套新方法 NEM_JFNK,实现了联立求解物理热工耦合问题.首先将NEM推广到热工问题的求解,之后使用NEM来离散物理-热工耦合问题的所有控制方程,使得所有变量都能在粗网格下进行离散,从而大大减小求解问题的规模;其次将NEM离散后的方程经过某些特殊的处理,成功地嵌入JFNK的计算框架,最终开发出了基于线性预处理的NEM_JFNK,即LP_NEM_JFNK.此外,为了充分利用原有的迭代程序,避免JFNK残差方程的重新建立,本文还开发了无需重构残差方程的NEM_JFNK,即NRC_NEM_JFNK,并实现"黑箱"耦合.文中以一维中子-热工模型为例,给出LP_NEM_JFNK和NRC_NEM_JFNK数学模型,并对计算结果进行分析.结果表明:新方法无论是收敛速度还是计算效率都具有明显优势.
- 周夏峰李富郭炯
- 关键词：NEWTON-KRYLOV
