基于广义微扰理论的蒙特卡罗输运-燃耗耦合计算方法研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11805112
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    24.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A2803.反应堆物理与技术
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Advanced nuclear energy system presents higher accuracy requirements and geometric applicability for neutron transport coupled burnup calculation. The traditional deterministic transport coupled burnup calculation method presents great challenges of the geometric applicability and the multi-spectrum applicability of the multi-group cross section libraries in the advanced nuclear energy system. Monte Carlo (MC) transport coupled burnup calculation method is a powerful tool to cope with the challenge. It has the advantages of good geometry adaption and the application of continuous energy cross section libraries, but the balance between calculation accuracy and efficiency is the current urgent problem. This fund intends to adopt the generalized perturbation theory to obtain the mutual influence relationship between transport and burnup calculation from basic model, and then accurately simulates the change of the neutron parameters within the time step in burnup calculation. Through the mutual influence relationship, the time step size is adaptively divided, and the calculation accuracy and efficiency are ultimately improved. The work consists of three parts: 1) Study a general MC sensitivity analysis method based on generalized perturbation theory. 2) Study a calculation method of the burnup sensitivity coefficient in MC burnup calculation. 3) Study an adaptive method of step size in MC burnup calculation. This project is aiming to research and develop an accurate and efficient MC burnup coupling scheme for physical design of nuclear energy systems, and it is promising in the academic research and engineering applications.
新型核能系统对中子输运-燃耗耦合计算提出了更高的计算精度和几何适用性的要求。传统的确定论输运-燃耗耦合计算方法在几何处理能力和多群常数库的适用性上存在着巨大的挑战。蒙卡输运-燃耗耦合计算是应对该挑战的有力工具,其在几何和能谱适用性方面具有显著的优势,但精度和效率间的平衡是目前急需解决的问题。本项目拟从输运-燃耗计算的基本模型出发,采用广义微扰理论获取耦合计算过程中输运计算和燃耗计算的相互影响关系,从而精确模拟燃耗步长内中子学参数的变化情况,并对燃耗步长进行自适应划分,最终提高计算精度和效率。拟开展的工作主要包括三个方面:1)研究基于广义微扰理论的蒙卡灵敏度分析方法。2)研究蒙卡燃耗灵敏度系数的计算方法。3)研究蒙卡燃耗计算中燃耗步长的自适应划分方法。本项目旨在研发可用于新型核能系统堆芯设计的精确高效的蒙卡输运-燃耗耦合计算方法,在学术研究和工程应用上都颇具前景。

结项摘要

新型核能系统对中子输运-燃耗耦合计算提出了更高的计算精度和几何适用性的要求。蒙卡输运-燃耗耦合计算是应对该挑战的有力工具,其在几何和能谱适用性方面具有显著的优势,但计算精度和效率间的平衡是目前急需解决的问题。本项目从输运-燃耗计算的物理模型出发,开展了蒙卡输运-燃耗耦合计算方法的研究。首先,研究了基于碰撞历史法的蒙卡灵敏度计算方法,能够准确计算输运计算中的广义响应函数对核数据的灵敏度系数。其次,重点研究了不同形式CRAM方法的步长包容性、材料辐射特性的计算方法,并通过一阶广义微扰理论实现了不同响应函数对核数据灵敏度系数的精确计算。最后,建立了基于广义微扰理论的输运-燃耗耦合策略,能够有效的减少输运计算次数,提高计算效率,同时保持良好的计算精度。通过本项目的研究,旨在解决新型核能系统中蒙卡输运-燃耗耦合计算中的效率困境,提升蒙卡输运-燃耗耦合计算方法的工程实用性,同时为发展新一代堆芯的输运-燃耗耦合计算方法奠定一定的理论基础。

项目成果

期刊论文数量(11)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(1)
铅铋合金中颗粒物对弯管的冲蚀研究
  • DOI:
    10.13393/j.cnki.issn.1672-948x.2020.05.018
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    三峡大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杜晓超;刘鹏;洪锋;袁显宝;张彬航
  • 通讯作者:
    张彬航
基于ENDF/B-Ⅶ.1库的AHD1.0加工与基准验证
  • DOI:
    10.11889/j.0253-3219.2020.hjs.43.020601
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    核技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    唐海波;张彬航;袁显宝;张永红
  • 通讯作者:
    张永红
基于MAAP4的百万千瓦级核电站大破口事故分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    核科学与工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    袁显宝;林钦;张彬航;刘芙蓉;俞玲;黄家胜;夏寅泳
  • 通讯作者:
    夏寅泳
Development of a versatile depletion code AMAC
开发通用耗尽代码 AMAC
  • DOI:
    10.1016/j.anucene.2020.107446
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Annals of Nuclear Energy
  • 影响因子:
    1.9
  • 作者:
    Zhang Binhang;Yuan XianBao;Zhang Yonghong;Tang Haibo;Cao Liangzhi
  • 通讯作者:
    Cao Liangzhi
Improved detached-eddy simulation of the turbulent unsteady flow past a square cylinder
经过方形圆柱体的湍流非定常流的改进分离涡流模拟
  • DOI:
    10.1063/5.0032253
  • 发表时间:
    2020-12
  • 期刊:
    AIP ADVANCES
  • 影响因子:
    1.6
  • 作者:
    Hong Feng;Xue Huancheng;Zhang Binhang
  • 通讯作者:
    Zhang Binhang

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基于本征正交分解降阶的反应堆燃耗自适应高效计算方法研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
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  • 项目类别:
    面上项目
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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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