康乐， 郝琛

(哈尔滨工程大学 核安全与仿真技术国防重点学科实验室，黑龙江 哈尔滨 150001)

随着高性能计算能力的快速提升，反应堆数值模拟技术在精细化方面的需求逐渐提高。然而，直接采用标准三维中子输运方法开展全堆芯计算仍不现实，主要是因为典型反应堆堆芯的实际未知数总数过大，对于稳态计算接近1015数量级，而对于瞬态计算来说则要更大。目前，一种实用且切实可行的方案是采用二维/一维方法[1-4]，即通过定义轴向泄漏项和径向泄漏项，将全三维输运计算转为径向二维输运计算耦合轴向一维低阶输运计算。同时，精细化全三维瞬态输运计算依赖于有效的全局加速方法的应用。其中，粗网有限差分方法(coarse mesh finite difference, CMFD)是一种流行的全局加速方法，特别针对二维/一维聚合算法，CMFD还为径向二维输运计算和轴向一维低阶输运计算提供了一种天然聚合计算框架。但是，传统CMFD有收敛慢的缺陷，同时还存在收敛发散及耦合系数为负的潜在缺陷[5]。为了有效降低多群CMFD带来的计算负担，在研发HNET程序(high-fidelity neutron trasport program for 3D nuclear reactor core，HNET)过程中，提出了基于广义等价理论的两级瞬态CMFD加速方案，通过建立等价的单群CMFD来加速多群CMFD 瞬态固定源问题的收敛，并进一步加速精细化全三维瞬态输运计算。基于CMFD并行计算框架，径向二维输运计算采用流行的特征线方法(method of characteristics, MOC)，轴向一维低阶输运计算采用节块展开法(nodal expansion method, NEM)。

为了验证HNET的时空中子动力学计算功能，本文采用C5G7-TD非均匀瞬态基准题对HNET的计算精度进行验证，计算结果与高保真中子学程序MPACT进行对比。……