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基于CAD模型的TORT程序自动建模方法研究

许方圆 杨超 于涛 陈珍平 黄国财 李雷鸣 李禹昆 鲜希睿 杜华

许方圆, 杨超, 于涛, 陈珍平, 黄国财, 李雷鸣, 李禹昆, 鲜希睿, 杜华. 基于CAD模型的TORT程序自动建模方法研究[J]. 核动力工程, 2023, 44(4): 49-54. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.04.0049
引用本文: 许方圆, 杨超, 于涛, 陈珍平, 黄国财, 李雷鸣, 李禹昆, 鲜希睿, 杜华. 基于CAD模型的TORT程序自动建模方法研究[J]. 核动力工程, 2023, 44(4): 49-54. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.04.0049
Xu Fangyuan, Yang Chao, Yu Tao, Chen Zhenping, Huang Guocai, Li Leiming, Li Yukun, Xian Xirui, Du Hua. Research on Automatic Modeling Method of TORT Program Based on CAD Model[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(4): 49-54. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.04.0049
Citation: Xu Fangyuan, Yang Chao, Yu Tao, Chen Zhenping, Huang Guocai, Li Leiming, Li Yukun, Xian Xirui, Du Hua. Research on Automatic Modeling Method of TORT Program Based on CAD Model[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(4): 49-54. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.04.0049

基于CAD模型的TORT程序自动建模方法研究

doi: 10.13832/j.jnpe.2023.04.0049
基金项目: 国家自然科学基金(12175101);湖南省自然科学基金(2022JJ40345);湖南省教育厅科学研究 (19A422)
详细信息
    作者简介:

    许方圆(1998—),女,硕士研究生,现主要从事反应堆源项与屏蔽方面的研究,E-mail: xfy981124@126.com

    通讯作者:

    于 涛,E-mail: yutao29@sina.com

  • 中图分类号: TL328

Research on Automatic Modeling Method of TORT Program Based on CAD Model

  • 摘要: 针对反应堆屏蔽结构几何复杂,传统手动建模几何处理能力有限、效率低、易于出错的问题,基于多功能辐射输运模拟仿真平台(MOSRT),采用离散网格材料体积权重均匀化方法对多材料的离散网格进行均匀化处理,实现了CAD模型到三维离散纵标法(SN)计算程序TORT屏蔽计算模型的精细转换。基于Kobayashi和NUREG-CR-6115基准题模型对自动建模方法进行了验证。结果表明,对于Kobayashi基准题,自动建模方法与手动建模结果完全吻合;对于NUREG-CR-6115基准题,自动建模方法与参考解的最大误差为12.2%。该验证结果表明了自动建模方法的有效性与正确性。

     

  • 图  1  基本几何体的布尔运算

    Figure  1.  Boolean Operations on Basic Geometry

    图  2  建模效果图

    Figure  2.  Modeling Renderings

    图  3  离散网格材料均匀化处理

    Figure  3.  Discrete Mesh Materials Homogenization Process

    图  4  TORT屏蔽计算模型转换流程图

    Figure  4.  TORT Shielding Calculation Model Conversion Flow Chart        

    图  5  Kobayashi离散网格

    Figure  5.  Discrete Mesh of Kobayashi

    图  6  NUREG-CR-6115几何结构图

    Figure  6.  Geometry of NUREG-CR-6115

    图  7  NUREG-CR-6115离散网格

    Figure  7.  Discrete Mesh of NUREG-CR-6115

    图  8  压力容器处的中子通量密度与参考解的比较(E>1.0 MeV)

    Figure  8.  Comparison of Neutron Flux Density in Pressure Vessel with Reference Solution (E>1.0 MeV)

    图  9  压力容器处的中子通量密度相对误差

    Figure  9.  Relative Error of Neutron Flux Density in Pressure Vassel       

    图  10  NUREG-CR-6115模型1/8堆芯截面图

    Figure  10.  NUREG-CR-6115 1/8 Core Sectional

    表  1  Kobayashi计算结果与手动建模的比较

    Table  1.   Comparison of Kobayashi Calculation Results with Manual Modeling

    离散网格中心点坐标
    /cm
    中子通量密度/(cm−2·s−1)相对误差
    /%
    手动建模自动建模
    (5,5,5)5.9650×1005.9650×1000
    (15,15,15)4.3160×10−14.3160×10−10
    (25,25,25)1.8748×10−11.8748×10−10
    (35,35,35)7.0853×10−27.0853×10−20
    (45,45,45)4.6453×10−24.6453×10−20
    (55,55,55)1.4268×10−21.4268×10−20
    (65,65,65)1.9167×10−31.9167×10−30
    (75,75,75)2.3910×10−42.3910×10−10
    (85,85,85)2.9276×10−52.9276×10−10
    (95,95,95)3.5710×10−63.5710×10−60
    下载: 导出CSV

    表  2  2种离散网格材料填充方法的计算结果与手动建模的比较

    Table  2.   Comparison of Calculation Results of Two Discrete Mesh Material Filling Methods with Manual Modeling

    离散网格中心点坐标/cm中子通量密度/(cm−2·s−1)相对误差/%
    手动建模自动建模中心点方法自动建模均匀化方法
    自动建模中心点方法自动建模均匀化方法
    (5,5,5)5.96498×1005.96498×10−05.9650×10000
    (15,15,15)4.31603×10−14.31603×10−14.3160×10−100
    (25,25,25)1.87480×10−11.87480×10−11.8748×10−100
    (35,35,35)7.08528×10−27.08529×10−27.0853×10−200
    (45,45,45)4.64533×10−24.64534×10−24.6453×10−200
    (55,55,55)1.42682×10−21.37339×10−21.4098×10−23.741.19
    (65,65,65)1.91668×10−31.84493×10−31.8997×10−33.740.89
    (75,75,75)2.39097×10−42.30865×10−42.3781×10−43.440.54
    (85,85,85)2.92763×10−52.80120×10−52.8838×10−54.321.50
    (95,95,95)3.57102×10−63.37525×10−63.5077×10−65.481.77
    下载: 导出CSV
  • [1] DOICU A, MISHCHENKO M I, EFREMENKO D S, et al. Spectral spherical harmonics discrete ordinate method[J]. Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, 2021, 258: 107386. doi: 10.1016/j.jqsrt.2020.107386
    [2] 应栋川,谭怡,肖锋,等. 三维离散纵标方法在反应堆精细屏蔽计算中的应用研究[J]. 核科学与工程,2017, 37(5): 756-760. doi: 10.3969/j.issn.0258-0918.2017.05.008
    [3] WANG M K, TAUTGES T J, HENDERSON D L, et al. Three-dimensional modeling of complex fusion devices using CAD-MCNPX interface[J]. Fusion Science and Technology, 2005, 47(4): 1079-1083. doi: 10.13182/FST05-A830
    [4] ORSI, R. BOT3P: bologna radiation transport analysis pre-post-processors version 4.0[J]. Nuclear Science & Engineering the Journal of the American Nuclear Society, 2005, 150(3):368-373.
    [5] 刘嘉嘉,田超,肖锋,等. MCNP-TORT屏蔽校核高保真几何转换方法研究[J]. 核动力工程,2019, 40(S2): 117-120. doi: 10.13832/j.jnpe.2019.S2.0117
    [6] YANG C, CHENG T P, DENG L, et al. Development of 3-D parallel first-collision source method for discrete ordinate code JSNT-S[J]. Annals of Nuclear Energy, 2020, 135: 106942. doi: 10.1016/j.anucene.2019.106942
    [7] 胡海敏,李静惊,李莹,等. SN方法粒子输运计算程序自动建模关键技术问题研究[J]. 原子核物理评论,2006, 23(2): 134-137. doi: 10.3969/j.issn.1007-4627.2006.02.011
    [8] 王鑫. 实体模型边界表示向构造实体几何表示转换方法研究[D]. 北京: 清华大学, 2013.
    [9] KOBAYASHI K, SUGIMURA N, NAGAYA Y. 3D radiation transport benchmark problems and results for simple geometries with void region[J]. Progress in Nuclear Energy, 2001, 39(2): 119-144. doi: 10.1016/S0149-1970(01)00007-5
    [10] CAREW J F. PWR and BWR pressure vessel fluence calculation benchmark problems and solutions[M]. Washington: Division of Engineering Technology, Office of Nuclear Regulatory Research, US Nuclear Regulatory Commission, 2001: 1-278.
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-09-02
  • 修回日期:  2023-02-27
  • 刊出日期:  2023-08-15

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