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報告書

3次元六角体系用中性子輸送計算コードの整備,2; MINISTRIコードの改良及び機能拡張

杉野 和輝; 滝野 一夫

JAEA-Data/Code 2019-011, 110 Pages, 2020/01

JAEA-Data-Code-2019-011.pdf:3.37MB

実機高速炉炉心やロシアのBFS臨界実験体系の中性子輸送計算を高精度で行うことが可能な決定論的手法に基づく3次元六角体系用三角メッシュ離散座標法(SN法)輸送計算コードMINISTRIコード(Ver.7.0)を整備した。具体的には、これまで整備したMINISTRIコード(Ver.1.1)の非収束性の問題を詳細に分析し、適切な改良を行うことにより、大型炉心体系への適用における収束性を飛躍的に向上させることができた。改良後のMINISTRIを種々の高速炉炉心を対象にして検証を行った結果、同じ断面積を用いた多群モンテカルロ法計算結果に対して、実効増倍率で0.1%以内、出力分布で0.7%以内の一致が見られ、十分な精度を有することを確認した。また、計算時間に関しては、初期拡散計算機能の導入と並列処理化により、従来と比較して約10分の1への計算時間の短縮を図ることができた。更に、セル非等方ストリーミング効果取り扱い機能の導入、摂動計算ツールの整備、六角格子内三角メッシュ毎断面積指定機能の追加、六角メッシュ計算コードMINIHEX統合を行い、汎用性を高めた。

論文

A New scheme for inner layer equations in resistive MHD stability theory of plasmas

徳田 伸二

プラズマ・核融合学会誌, 77(3), p.276 - 283, 2001/03

トロイダルプラズマ閉じ込めシステムの抵抗性磁気流体力学安定性に関する漸近接続理論で現れる内部層方程式を数値的に解く新しい解法スキームも提案する。このスキームは内部層方程式を初期値問題として解く。時間に関して完全陰差分近似を適用して、径方向に関する微分だけを含む方程式を導く。このようにして導かれた微分方程式の解は、無限遠点における、与えられた漸近条件を満たさなければならない。この接続問題は、有限差分法の適用できる境界値問題に変換される。本スキームにより、プラズマの全領域で運動方程式を解くことなく、磁気島の発展等、内部層のダイナミックスのシミュレーションが可能となる。

論文

Stability simulation of a cable-in-conduit conductor on a non-uniform mesh

小泉 徳潔; 伊藤 智庸*; 高橋 良和; 辻 博史

IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 7(2), p.219 - 222, 1997/06

 被引用回数:2 パーセンタイル:69.97(Engineering, Electrical & Electronic)

著者らは、ケーブル・イン・コンジット導体の安定性解析コードPOCHIを開発した。POCHIでは、陰解法の使用、線型化による三重対角化等によるCPU時間の削減が行われた。しかしながら、均一格子を用いたため、長導体に対して計算時間が長くなってしまった。そこで、POCHIを不均一格子上でも計算が行えるように改良した。計算結果は、実験結果と比較された。両者をよく一致したので、改良POCHIの妥当性が証明された。

論文

Development of a numerical solution method for advection terms and its application to atmospheric dynamic model, PHYSIC

山澤 弘実

Journal of Nuclear Science and Technology, 33(1), p.69 - 77, 1996/01

 被引用回数:4 パーセンタイル:59(Nuclear Science & Technology)

移流項に対する数値解法HIFIを開発した。この解法は新たに開発したFI法と風上1次差分及び同2次差分の混成解法である。FI法による解の逸脱は、逸脱が予測される格子点のみに風上1次及び同2次差分法を適用することにより抑制される。高数値拡散スキームを限定して使用することにより数値拡散を合理的に小さくした。FI法には線形解析の考え方を導入することにより安定性を失うことなしに精度を高める工夫がなされている。FI法の精度と安定度はクーラン数とその他のパラメータの関数として調整することができる。HIFI法を大気拡散数値モデルPHYSICの気象サブモデルに適用した。放射能の大気拡散で重要な働きをする下層大気の風速再現性が向上した。HIFI法はPHYSICの気象サブモデルのみでなく、放射能の大気拡散計算自体にも適用可能である。

論文

Development of MINCS code for evaluation of two-phase flow models

渡辺 正; 平野 雅司; 秋元 正幸

Journal of Nuclear Science and Technology, 30(10), p.1078 - 1083, 1993/10

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Nuclear Science & Technology)

本サマリーレポートは、一次元二相流特性解析コードMINCSの開発について記述したものである。MINCSは、二相流の物理現象ばかりでなく二相流解析にみられる数値的な現象をも解析するための計算ツールとして、原研において開発された。MINCSでは二流体非平衡(2V2T)モデルから均質平衡流(1V1T)モデルまでの9種類の二相流モデルを同一の数値解法のもとで扱うことができ、解法は安定性のため陰的有限差分法に基づいている。コードの構造はモジュラー化されており、構成式や相関式の導入・評価が容易である。流動様式を固定し、また、蒸気表を選択することができるため、ベンチマーク問題等への対応も容易である。

論文

Boundary element methods applied to two-dimensional neutron diffusion problems

板垣 正文

Journal of Nuclear Science and Technology, 22(7), p.565 - 583, 1985/00

 被引用回数:35 パーセンタイル:4.7(Nuclear Science & Technology)

抄録なし

報告書

TRUMP3-JR:有限差分法による非線形熱伝導計算プログラム

幾島 毅

JAERI-M 84-017, 119 Pages, 1984/02

JAERI-M-84-017.pdf:3.24MB

有限差分法による多次元非線形計算プログラムTRUMP3の改良版TRUMP3-JRが作成された。TRUMP3-JRには、TRUMP3の入力データが作成のためのプリプロセッサおよび計算結果の図形表示のためのポストプロセッサが付けられている。本報告には、計算式、計算プログラムの内容およびユーザのための入力出力形式が記述されている。さらに、計算例が計算プログラムの使用を説明するために記述されている。なお、本報告書はJAERI-memo57-190の公開版である。

論文

差分法のベクトル計算

石黒 美佐子; 難波 克光*

情報処理学会論文誌, 24(1), p.8 - 14, 1983/00

差分法は、原子力分野の計算の一つである中性子拡散と輸送問題において、楕円型偏微分方程式の数値解を得るために使用されてきた。この方面の大型原子力計算コードでは、大部分の計算時間が充分近似に基づく計算に費やされる。そこで、差分計算が、最近のスーパーコンピュータを用いたベクトル計算によって高速化されることが望まれる。本論文では、差分法のベクトル計算解法について、FACOM 230-75 APVを用いて計算時間の比較を行った結果について示す。1次元問題では3対角連立方程式のベクトル計算用新解法を比較、多次元問題では、反腹解法の計算時間を、係数の優対角性及びベクトル化手法の違いにより比較する。

報告書

Matrix method for kinetic ballooning mode

徳田 伸二; 伊藤 公孝; 津田 孝; 伊藤 早苗*

JAERI-M 82-080, 18 Pages, 1982/07

JAERI-M-82-080.pdf:0.52MB

高モード数の運動論的パルーニング・モードを数値的に解くための行列法を開発した。この方法は、差分一微分方程式を差分法で直接近似する。トロイダル効果および電子やイオンの応答が正しい形で表現される。この方法の性能、収束性および精度を調べた。

論文

A New mixed method with finite difference and finite element method for neutron diffusion calculation

内藤 俶孝; 鶴田 新一郎*; 林 正俊*

Journal of Nuclear Science and Technology, 18(8), p.571 - 580, 1981/00

 被引用回数:5 パーセンタイル:40.9(Nuclear Science & Technology)

一般に原子炉の幾何学形状はX-Y面は複雑であるがZ軸方向は単純である。このことに着目して炉内の3次元中性子束分布を得る新しい方法を開発した。この手法においては、X-Y面の計算には有限要素法が使用されZ軸方向には有限階差法が用いられている。3次元の中性子拡散方程式を解くのにこれ等2つの手法が交互に使用され、漏係数が矛盾なく求まるまで繰返される。この手法は計算機FACOM-M200用の計算コードFEDMとしてプログラム化されている。このプログラムを用いて3次元拡散計算が行なわれ在来の標準的な計算コードによる数値計算結果と比較された。その結果、両者は良好な一致を示した。また、本手法の有用性を示すために在来の階差法では計算困難な体系について計算も行なわれた。

論文

Application of finite element method to two-dimensional multi-group neutron transport equation in cylindrical geometry

藤村 統一郎; 筒井 恒夫; 堀上 邦彦; 中原 康明; 大西 忠博*

Journal of Nuclear Science and Technology, 14(8), p.541 - 550, 1977/08

 被引用回数:3

先に、二次元(r,z)円柱体系における多群中性子輸送問題を有限要素法で解くアルゴリズムが開発され、簡単なモデルによる計算もなされた(日本原子力学会、昭和49年秋の分科会、同昭和50年年会での口頭発表)。 有限要素法は(r、z)面内の正規長方形小領域上の空間変数に応用されている。 本稿では、そのアルゴリズムのうち、双一次または双二次多項式を基底として用いた不連続法およびその計算結果について述べる。 原子炉の現実的な体系を中心としたいくつかの数値例が示されるが、双二次近似による解は精度も良く、粗いメッシュのときでも数値的に安定である。 また、汎用的なダイヤモンド差分法によるコードとの比較もなされ、また数値計算の結果を通じて不連続法の利点が示されている。

口頭

Dense GNSS observation at an active shear zone in southern Kyushu, southwest Japan

渡部 豪; 浅森 浩一

no journal, , 

地層処分に係る地質環境の将来予測は外挿法を用いることが基本となるが、若い時代に活動が開始したと考えられる領域においては、その適用が限定されてしまう。したがって、数値シミュレーション等の演繹的な手法の構築も重要であると考えられる。本研究では、比較的若い時代に活動が開始したと考えられる南九州のせん断帯においてGNSS観測を実施し、詳細な地殻変動を推定した。2016年2月より現在までに取得した約三年間のデータを用いた解析の結果、このせん断帯では地表から深さ約15kmまでが固着してひずみを蓄積していること、それ以深では約14mm/yrの速度で左横ずれのすべりが生じていることが明らかになった。これらの結果は、数値シミュレーションを用いて将来の地殻変動を評価する場合に、その境界条件を与えるための情報として有用であると考えられる。

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