[发明专利]一种基于特征线的空间区域分解并行加速方法及系统

权利要求书

1.一种基于特征线的空间区域分解并行加速方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过特征线方法对反应堆堆芯进行计算，得到细网格与特征线段；

获取特征线与细网格交点的出射角通量并进行计算，得到细网格的平均标通量；

通过内外迭代策略对细网格的平均标通量进行求解，得到中子标通量分布和堆芯增值因子。

2.根据权利要求1所述一种基于特征线的空间区域分解并行加速方法，其特征在于，所述通过特征线方法对反应堆堆芯进行计算，得到细网格与特征线段这一步骤，其具体包括：

通过特征线方法对反应堆堆芯进行计算，获取空间区域与特征线；

通过特征线对空间区域进行划分处理，得到细网格与特征线段。

3.根据权利要求2所述一种基于特征线的空间区域分解并行加速方法，其特征在于，所述特征线为特征线形式的多群中子输运方程，其表达式具体如下所示：

上式中，表示中子角通量，g表示能群标号，i表示MOC细网格编号，t表示特征线编号，m表示方位角编号，n表示极角编号，s表示特征线坐标，表示MOC细网格i的g群总截面，q^g,i表示网格i的g群源项分布。

4.根据权利要求3所述一种基于特征线的空间区域分解并行加速方法，其特征在于，所述获取特征线与细网格交点的出射角通量并进行计算，得到细网格的平均标通量这一步骤，其具体包括：

基于平源近似原理，获取特征线与细网格交点的出射角通量；

求取特征线段上的积分方程并进行取平均处理，得到特征线段的平均角通量；

基于特征线段的方位角与极角，对特征线段的平均角通量进行方向求积组处理，得到细网格的平均标通量。

5.根据权利要求4所述一种基于特征线的空间区域分解并行加速方法，其特征在于，所述细网格的平均标通量的表达式如下所示：

上式中，φ^g,i表示细网格i的g群平均标通量，ω_m表示方位角m的权重，ω_n表示极角的权重，表示细网格i的方向m,n的g群平均角通量。

6.根据权利要求5所述一种基于特征线的空间区域分解并行加速方法，其特征在于，所述通过内外迭代策略对细网格的平均标通量进行求解，得到中子标通量分布和堆芯增值因子这一步骤，其具体包括：

根据中子角通量的连续条件，得到中子角通量的传播方程；

考虑中子角通量在细网格的方向，结合反射边界条件，构建循环射线；

根据中子角通量的传播方程，对出射角通量进行特征线扫描处理，将出射角通量表示为入射角通量和细网格源项的线性函数；

对入射角通量和细网格源项的线性函数进行等价线性变化，构建线性方程组；

基于并行广义极小残差算法对线性方程组进行求解，得到求解结果；

对求解结果进行特征线扫描，得到中子标通量分布和堆芯增值因子。

7.根据权利要求6所述一种基于特征线的空间区域分解并行加速方法，其特征在于，所述基于并行广义极小残差算法对线性方程组进行求解，得到求解结果这一步骤，其具体包括：

获取输入向量输入至任一空间区域，所述输入向量为出射角通量和入射角通量；

根据角通量连续条件，对相邻空间区域之间进行通信，交换内边界入射角通量信息；

基于并行广义极小残差算法接口，结合内边界入射角通量信息与输入向量进行计算，得到求解结果。