[发明专利]一种在线生成特征线的方法

摘要

一种在线生成特征线的方法，包括如下步骤；1、由用户输入的特征线辐角和径向宽度，确定特征线扫描起点的位置；2、确定目前特征线扫描进行的位置；3、获取特征线信息；4、MOC计算存储粗网标通量；5、计算离最近表面的距离；6、确定特征线将要到达的栅元；本发明方法不需要用到重复的单元，在特征线扫描的过程中同时产生特征线，即一边产生、一边扫描。对堆芯的几何完全没有限制，极大地拓宽了传统特征线方法的适用范围。

主权项

一种在线生成特征线的方法，其特征在于：包括如下步骤；步骤1：由用户输入的特征线辐角和径向宽度由式(13)确定特征线扫描起点的位置；式中：n——特征线扫描的起点编号dn——特征线扫描的第n个起点距离堆芯底面的距离——特征线宽度步骤2：确定目前特征线扫描进行的位置，步骤如下：1)确定组件：存储最靠近每个组件边界的所有栅元编号，当特征线扫描进入到这些栅元，则判定当前处于相应的组件；2)确定栅元：栅元的边界由若干个面组成，假设其方程分别为：f1(x,y)＝0                 (14)f2(x,y)＝0                 (15)……fm(x,y)＝0                 (16)式中：m——组成栅元边界面的数目f1(x,y)——第1个面的方程f2(x,y)——第2个面的方程fm(x,y)——第m个面的方程由于一个面能够将整个空间划分为为两个半平面，而每个半平面由一个不等式表示，这样一来，栅元内部区域就由若干个不等式的交运算确定；3)确定源区：与栅元的构成类似，每个源区也是有若干半平面的交集构成，每个半平面有一个不等式确定，故通过若干个不等式的交运算确定源区；步骤3：获取特征线信息：通过定位到的源区ID，获取相应的材料区编号；步骤4：MOC计算存储粗网标通量：在每个源区内特征线方程为：ddsψi,m,k(s)+Σt,iψi,m,k(s)=Qi,m(s)---(17)]]>式中：s——特征线上的位置坐标i——源区编号m——角度编号k——角度为m的特征线编号ψi,m,k(s)——源区i内，角度为m的第k条特征线上的角通量密度函数Σt,i——源区i内的材料总截面Qi,m(s)——源区i内，角度为m的中子源强关于特征线的函数对源项应用平源近似，公式为：Qi,m(s)＝Qi,m                   (18)式中：Qi,m——不是s的函数，表示其值不随特征线变化联立式(17)和式(18)解得：ψi,m,k(s)=ψi,m,k(0)e-Σt,is+Qi,mΣt,i(1-e-Σt,is)---(19)]]>将s用特征线长度si,m,k代入，解得的ψi,m,k(si,m,k)即为出射角通量：ψi,m,kout=ψi,m,kine-Σt,isi,m,k+Qi,mΣt,i(1-e-Σt,isi,m,k)---(20)]]>由式(21)得到源区i内，角度为m的第k条特征线的平均角通量ψ‾i,m,k=Qi,mΣt,i+ψi,m,kin-ψi,m,koutΣt,isi,m,k---(21)]]>将源区i内，角度为m的所有特征线段的平均角通量密度按体积权重求和，得到源区i内，角度为m的平均角通量密度：ψ‾i,m=Σk∈iψ‾i,m,ksi,m,kδAm,kVi---(22)]]>式中：δAm,k——为m方向特征线段k的横截面积Vi——为平源区的体积对各个方向角通量密度权重求和，得到源区标通量：φi=Σm=1Mωmψ‾i,m---(23)]]>式中：ωm——为方向m的权重系数M——为总方向数目；步骤5：计算离最近表面的距离，假设面的方程为：f(x,y)＝0，目前特征线的位置为(x0,y0)，速度向量为：(u0,v0)，则特征线距面的距离计算公式如下：f(x0+du0,y0+dv0)＝0                         (24)式中：d——待求量，特征线距面的距离x0——特征线当前位置在x方向上的投影y0——特征线当前位置在y方向上的投影u0——特征线方向在x方向上的投影v0——特征线方向在y方向上的投影由式(24)解出d，若解得d为复数或者负实数，则代表特征线不与该面相交；若d为正实数，则代表特征线可能与该面相交，在所有的正实数解里，取使得d值最小的面，该面即为特征线将要穿过的面；步骤6：确定特征线将要到达的栅元：首先对每个栅元进行扫描，记录下每个栅元的边界面编号，扫描结束后，对每个面进行扫描，记录其两侧栅元的编号；如此即可对每个面列出两组数列，分别储存面两侧栅元的编号；当特征线将要穿过此面时，首先判断当前栅元属于面的哪一侧，在确定其将到达那个栅元时，只需从此面的另一侧栅元中选择，这样有效减少了判断的时间。