基于參數(shù)的可視化裂變堆芯蒙特卡羅自動(dòng)建模方法

甘 佺 吳 斌 宋 婧 程夢云 胡麗琴

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基于參數(shù)的可視化裂變堆芯蒙特卡羅自動(dòng)建模方法

甘 佺1,2吳 斌2宋 婧2程夢云2胡麗琴1,2

1（中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 核科學(xué)技術(shù)學(xué)院 合肥 230027）2（中國科學(xué)院核能安全技術(shù)研究所 中子輸運(yùn)理論與輻射安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 合肥 230031）

蒙特卡羅程序已經(jīng)廣泛應(yīng)用在裂變反應(yīng)堆設(shè)計(jì)和驗(yàn)證過程中，快速獲得高效的計(jì)算模型可以有效縮短反應(yīng)堆的設(shè)計(jì)周期。本研究提出并實(shí)現(xiàn)了一種裂變堆芯快速蒙特卡羅建模的方法，該方法基于參數(shù)可視化和層次化兩種建模思想快速構(gòu)建出精細(xì)裂變堆芯計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(Computer Aided Design, CAD)模型且將其快速轉(zhuǎn)換成蒙特卡羅計(jì)算模型，同時(shí)采用一種新的堆芯分段管理方法實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模裂變堆模型流暢交互。基于此方法快速構(gòu)建了加速器驅(qū)動(dòng)次臨界反應(yīng)堆(Accelerator Driven Sub-critical System, ADS)的精細(xì)堆芯模型，通過與蒙特卡羅程序計(jì)算的參考結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，證明了此建模方法的高效性和可靠性。

蒙特卡羅，裂變堆，參數(shù)可視化，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，計(jì)算模型，堆芯分段管理

隨著計(jì)算機(jī)性能的不斷提高，在核反應(yīng)堆計(jì)算中，為獲得更加精確的結(jié)果，得到更高的設(shè)計(jì)裕度，降低設(shè)計(jì)成本，高保真的計(jì)算能力已經(jīng)成為新一代計(jì)算程序的發(fā)展方向[1?2]。蒙特卡羅計(jì)算程序由于其幾何適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，更易于滿足反應(yīng)堆高保真計(jì)算，并逐漸在反應(yīng)堆設(shè)計(jì)和驗(yàn)證領(lǐng)域獲得更廣泛的應(yīng)用。蒙特卡羅計(jì)算程序一般使用構(gòu)造實(shí)體幾何 (Constructive Solid Geometry, CSG)作為其幾何描述方式，并需要專業(yè)人員手工文本建模。……