近代ノード法と不連続因子の基礎

奥村 啓介

日本原子力学会第36回炉物理夏期セミナーテキスト, p.81 - 102, 2004/08

不連続因子を使用する近代ノード法は、近年の商業用軽水炉の炉心特性解析において、広く利用されるようになってきた。これらの基礎理論,数値計算手法,計算結果の例について、初心者向けに解説する。

三角柱形状拡散ノード法コードにおける収束加速法の適用性の検討

藤村 統一郎*; 奥村 啓介

JAERI-Research 2002-024, 27 Pages, 2002/11

JAERI-Research-2002-024.pdf:1.04MB

低減速スペクトル炉等の6角形状の炉心を解析する拡散コードの原型版を開発し、その反復解法を高速化するため、さまざまな収束加速法の適用性について検討した。本3次元コードMOSRA-Prismは、6角形状の炉心を正3角柱に分割し、その中の中性子束分布を3次の多項式で近似する多項式展開ノード法に基づいている。多群拡散コードとしての反復解法は、通常の内側反復法と外側反復法を採用するが、内側反復に適応的加速法、外側反復に中性子源外挿法を適用し、その有効性を確認した。本報告書では、コードの数値解法の元となる多項式展開ノード法の定式化の概要を説明するとともに、さまざまなサンプル計算で得られた、収束加速法の局所的な効率及び全体的な効率について検討する。また、コード開発過程で新たに導出した真空境界条件の一般的な記述法についても述べる。

漏洩量繰返し計算による3次元中性子拡散方程式の近似解法

内藤 俶孝

JAERI-M 85-059, 69 Pages, 1985/05

JAERI-M-85-059.pdf:2.06MB

大形原子炉内の中性子束分布を少ない計算機容量と短い時間で計算できる一つの新しい方法「中性子漏洩量繰返し法」を考案した。この方法で使用する基礎式を導出するとともに、交互繰返し計算の収束条件を求め、収束性に影響する因子を明らかにした。また、この方法を用いた標準的な計算コードとして、1次元チャンネル及び2次元層計算を詳細メッシュ有限差分法により行う3次元拡散コードDIFFUSION-ACEを開発した。さらに、この方法を応用して、軽水型発電用原子炉、舶用原子炉のおよび研究用原子炉の炉心特性解析コードを開発した。これらの計算コードによる計算結果を実測値及び詳細計算コードによる計算結果と比較することにより、本方法が上記の炉型の原子炉の解析に有効に適用できることを確認した。

3次元中性子拡散コードCITATIONのベクトル化

原田 裕夫; 石黒 美佐子

日本原子力学会誌, 27(11), p.1047 - 1055, 1985/00

https://doi.org/10.3327/jaesj.27.1047

3次元多群中性子拡散コードCITATIONは、原子炉の臨界計算でよく使用されており、最近のベクトル型スーパーコンピュータで高速に計算できることが期待されている。本論分では、CITATIONコードのベクトル化手法とベクトル化効果について述べる。特に、計算時間の集中している内側反復計算に適用可能なベクトル計算用の数値計算法について述べる。内側反復計算は、もともと使用されていたSLOR法に加え、SOR法についても試みた。いずれの場合も、odd-evenメッシュ順序によってベクトル化した。CITATIONベクトル化版は、FACOM VP-100とVP-200で実行した。その結果、実用規模の問題に対して、ベクトル計算はスカラ計算に比べて、6倍以上の速度向上を得た。計算時間は、内側反復回数と初期加速係数の与え方に依存するので、これらについての考察も示す。

Effectiveness of an adaptive acceleration method for inner iterations in some neutron diffusion codes

藤村 統一郎; 松井 泰*

Nuclear Science and Engineering, 77, p.360 - 367, 1981/00

https://doi.org/10.13182/NSE81-A19845

中性子拡散コードにおける内側反復解法に対して適応的加速法を応用した場合の有効性が論じられる。 この方法はアルゴリズムが簡単で、反復行列が非負定値である場合の定常一階線形反復法の殆んどに対してその収束を加速することが知られている。 ここでは3次元中性子拡散コードとして、その内側反復解法にSOR法を用いた有限要素法によるものと、ADI法を用いた有限差分法によるものがとり上げられる。 これらに適応的加速法を応用した結果に対して数値的な検討が行なわれ、元の反復法の加速因子が不適切にとられたとき特に効果的なことが示される。 また、新たに、反復行列が対称で非負定値でない場合にもこの方法が拡大して応用できることが示される。

Analysis of dieaway experiments in a uranium-238 sphere

後藤 頼男

Journal of Nuclear Science and Technology, 10(10), p.619 - 625, 1973/10

https://doi.org/10.3327/jnst.10.619

劣化ウラン球体系における高速パルス中性子実験の解析を時間依存多群拡散方程式を用いて行った。時間の短い所での正確な解を求めるために鏡像原理を用いた。逆ラプラス、フーリェ変換は数値的に行った。使った群定数はYOM20群定数とJAERI-FAST70群を20群に縮約したものを用いた。実験と比較した結果、一度も散乱せずに源の中性子が飛んで来るような非常に時間の短かい所をのぞいて拡散方程式で充分記述しうることが明らかになった。この方法をP近似に拡張すれば一層良い結果が得られる。