حل معادله ترابرد یک‌بعدی و چندگروهی نوترون با استفاده از روش SDP1

نویسنده

دانشجو/دانشگاه شهید بهشتی

چکیده
روش هماهنگ‌های کروی دوگانه (DPN) تقریبی مرسوم در بررسی معادله ترابرد نوترون در مسائل فیزیک راکتور است. در داخل یک راکتور در نزدیکی نقاطی که در آن‌ها ناپیوستگی‌های شدیدی در ویژگی‌های مواد اتفاق می‌افتد، مانند مرزهای خلأ یا نواحی نزدیک جاذب‌های قوی، معمولاً ناهمسانگردی بیشتری در توزیع زاویه‌ای شار نوترون‌ها مشاهده می‌شود. توصیف مناسب‌تر رفتار شار زاویه‌ای در چنین نقاطی مستلزم به کارگیری روش‌هایی مانند DPN است که به جای استفاده از یک بسط برای تمام جهت‌ها، مانند روش PN، از بسط‌های جداگانه برای جهت‌های مختلف حرکت نوترون‌ها استفاده می‌کنند. در این مقاله به حل معادله ترابرد یک‌بعدی و چندگروهی نوترون در دستگاه مختصات کارتزین با استفاده از تقریب DP1 پرداخته می‌شود. برای این کار ابتدا معادله‌های DP1 چندگروهی و شرایط مرزی مربوطه به دست آمده و بعد به صورت معادلات پخش چندگروهی نوشته می‌شوند که اصطلاحاً آن‌ها را در اینجا معادلات DP1 ساده‌شده یا SDP1 می‌نامیم. سپس روش المان محدود برای حل عددی معادله‌های SDP1 به کار گرفته می‌شود. نتایج حاصل از روش ارائه‌شده برای چند مسئله آزمون مختلف در مقایسه با روش P3 مورد بحث قرار می‌گیرند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Solving Multigroup, One-dimensional Neutron Transport Equation Using SDP1 Method

نویسنده English

Masoud Nazari
student/Shahid Beheshti University
چکیده English

The double-spherical harmonics method (DPN) is a common approximation in the study of the neutron transport equation in reactor physics problems. Inside a reactor near points where strong discontinuities in material properties occur, such as bare boundaries or areas near strong absorbers, there is usually greater anisotropy in the angular distribution of neutron flux. A more appropriate description of the angular flux behavior at such points requires the use of methods such as DPN, which utilize separate expansions for different directions of neutron motion instead of using a single expansion for all directions, as in the PN method. In this paper, the multigroup, one-dimensional neutron transport equation in the Cartesian coordinate system is solved using the DP1 approximation. To do this, first the multigroup DP1 equations and the corresponding boundary conditions are derived, then they are written in the form of multigroup neutron diffusion equations, which are here called the simplified-DP1 or SDP1 equations. The finite element method is then used to numerically solve the SDP1 equations. The results of the proposed method are discussed for several different test problems in comparison with the P3 method.

کلیدواژه‌ها English

  • Neutron Transport Equation
  • Double-Spherical Harmonics Method
  • Neutron Diffusion Equation
  • Finite Element Method