19263

Методы моментов, сферических гармоник. Уравнение переноса в Р1-приближении. Границы применимости диффузионного приближения в задачах расчета защит

Лекция

Энергетика

Лекция 11. Методы моментов сферических гармоник. Уравнение переноса в Р1приближении. Границы применимости диффузионного приближения в задачах расчета защит. 11.1. Методы моментов. Методы моментов или полиномиальные методы основаны на представлении угловой завис

Русский

2013-07-11

82.5 KB

15 чел.

Лекция 11.

«Методы моментов, сферических гармоник. Уравнение переноса в Р1-приближении. Границы применимости диффузионного приближения в задачах расчета защит.»

11.1. Методы моментов.

Методы моментов или полиномиальные методы основаны на представлении угловой зависимости потока нейтронов в виде ряда по полной системе ортогональных функций. Эти разложения ограничиваются конечным числом членов, что позволяет получить решаемую систему уравнений. При этом пространственное представление зависимости потока нейтронов обычно получают с помощью введения дискретной пространственной сетки, в узлах которой вычисляются значения потока.

11.2. Метод сферических гармоник.

Наиболее методически и практически развитый метод сферических гармоник относится к группе полиномиальных методов. Угловая зависимость потока нейтронов Ф(х, ) представляется в виде ряда по полиномам Лежандра Pm() в плоской геометрии и по сферическим гармоникам в общем случае.

Ф(х, ) φm(х) Pm().

Полезность сферических гармоник определяется следующими их свойствами:

1) они образуют полную систему функций. Это означает, что любая непрерывная функция, зависящая от угловых переменных, может быть разложена в ряд по сферическим гармоникам;

2) они обладают свойством ортогональности. Как правило, это означает, что ограничение разложения конечным числом членов позволяет получить решение с меньшей погрешностью, связанной с этим ограничением;

3) использование разложения индикатрисы рассеяния по полиномам Лежандра приводит к упрощению решаемой системы уравнений.

σS(х, 0) σmS(х) Pm(0).

- косинус угла рассеяния, определяемый изменением направления полета нейтрона:

= ’ -  cos (-’) .

Это происходит за счет свойства ортогональности сферических гармоник.

11.3. Уравнение переноса в Р1-приближении.

Р1-приближение уравнения переноса означает слабую зависимость потока нейтронов от угловой переменной. В плоской геометрии:

Ф(х, ) φ0(х) + 3 φ1(х),

где коэффициенты разложения имеют физический смысл: φ0(х) – интегрального по углам потока нейтронов, φ1(х) – тока нейтронов.

Вид полиномов Лежандра низкого порядка:

P0() = 1,   P1() = ,  P2() = 2..

Свойство нормировки полиномов Лежандра:

Pm() = .

Свойство ортогональности полиномов Лежандра:

Pm() Pk() = .

Подстановка такого представления потока в уравнение переноса с учетом свойств полиномов Лежандра приводит к системе уравнений:

φ1(х) + (х) φ0(х) = Q0(х),

φ0(х) + 3(х) φ1(х) = 3Q1(х).

11.4. Диффузионное приближение.

Сделав первое приближение – слабая зависимость потока нейтронов от угловой переменной: Ф(х, )  Ф(х) + 3 J(х),. Ф(х) и J(х), –поток и ток нейтронов, добавим второе приближение – отсутствие зависимости источника нейтронов от угловой переменной. Тогда получаем: Q1(х) = 0, (х) = (х), (х) = (х). Обозначив:

D(х) = 1/3(х) – коэффициент диффузии имеем :

φ0(х) = –D(х) φ1(х) – закон Фика,

– [D(х) Ф(х)] + (х) Ф(х) = Q0(х) – уравнение диффузии.

11.5. Границы применимости диффузионного приближения в задачах расчета защит.

Решение уравнения диффузии, получаемого с учетом приближений слабой зависимости потока нейтронов от угловой переменной и отсутствием зависимости источника нейтронов от угловой переменной, дает хорошие результаты в областях рассматриваемой системы удаленных от границ системы и границ раздела областей с резко различными свойствами. Эти ограничения не всегда выполняются.

PAGE  2


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

43582. Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов 144.62 KB
  Дипломным проектированием завершается обучение студентов в университете. Студент допускается к выполнению дипломного проекта после сдачи всех экзаменов и зачетов, предусмотренных учебным планом
43583. Розробка технологічної лінії з виробництва батону «Європейського» в умовах ВАТ «Хліб» 3.65 MB
  У даному дипломному проекті проведена розробка технологічної лінії з виробництва батону «Європейського» в умовах ВАТ «Хліб». На підставі фізико-хімічних закономірностей процесу виробництва батона, а також техніко-економічних показників діючих підприємств прийняті технологічні параметри ведення процесу виготовлення.
43584. Роль командної роботи в створенні програмного забезпечення. Загальна характеристика команди розробників ПЗ. Класифікація команд 69.5 KB
  Команда – це не просто група, під якою розуміється об’єднання людей за інтересами. Команда – це група, що діє спільно з метою досягнення певних цілей або результатів, до яких прагне кожна людина з групи. Потенціал команди набагато вищий за потенціал групових або індивідуальних зусиль...
43585. Проект розробки програмного засобу моніторингу реалізації проектів на основі аналізу освоєного обсягу 1.17 MB
  Практична цінність дослідження полягає у створенні сприятливих умов для кращого сприйняття наданої інформації керівником проекту, що заощадить витрати по проекту. В свою чергу, це є основою для підвищення успішності управління проектом.
43586. Лексико-стилистические особенности комментариев пользователей официальных групп СМИ социальной сети «ВКонтакте» 188.69 KB
  Лексикостилистические особенности Интернетсообществ. Ключевые слова: журналистика Интернет коммуникация Интнернетсообщества лексика стилистика комментарий аудитория. Объектом исследования является текстовые сообщения Интернетсообщества. Цель работы комплексное изучение феномена Интернетсообществ с точки зрения лексических и стилистических особенностей.
43587. Развитие наследственного законодательства в Российской Федерации 381 KB
  Наследование характеризуется универсальным правопреемством. Это означает, что права и обязанности умершего выступают, как единое целое и переходят в этой совокупности к наследнику.
43590. Синтез математической модели для расчета газонасыщенности потока (расход жидкости (5-35) м3/сут) по показаниям датчиков прибора «Ультрафлоу» и выбор вида модели с низкой погрешностью 1.02 MB
  В связи с этим возникла необходимость разработки математической модели для расчета газонасыщенности потока по показаниям датчиков прибора «Ультрафлоу».