19265

Аппроксимации пространственной зависимости потока в уравнении переноса. Операторный вид уравнения переноса

Лекция

Энергетика

Лекция 13. Аппроксимации пространственной зависимости потока в уравнении переноса. Операторный вид уравнения переноса. 13.1. Уравнение переноса в одномерной плоской геометрии. Одномерная плоская геометрия система бесконечных параллельных пластин – частный случ...

Русский

2013-07-11

97 KB

2 чел.

Лекция 13.

«Аппроксимации пространственной зависимости потока в уравнении переноса. Операторный вид уравнения переноса.»

13.1. Уравнение переноса в одномерной плоской геометрии.

Одномерная плоская геометрия (система бесконечных параллельных пластин) – частный случай геометрии общего вида. Точка фазового пространства описывается совокупностью переменных {х, , E}. Здесь:

х  координата по оси 0х, направленной перпендикулярно поверхностям пластин,

  косинус угла между направлением полета нейтрона  и осью 0х ( = (,)), единичный вектор оси 0х,  E  энергия нейтрона.

Стационарное уравнение переноса в одномерной плоской геометрии будет записываться с использованием переменных {х, , E} вместо {,,E}. Оператор переноса в одномерной плоской геометрии будет иметь вид:   = .

Обозначив:  Ф= Ф(х, , E),  =( х, , ), запишем уравнение переноса в одномерной плоской геометрии для неразмножающей среды (нет источника деления) с внешним источником нейтронов, распределенный по объему системы:

+ (х, E) =   ( х, , E , ) + Q(х, , E)

13.2. Граничные условия в плоской геометрии.

Условие облучения на левой границе системы  х = 0: Ф(0,,E) = Ф0(,E);   если >0,

нулевое условие на правой границе системы  х = d:  Ф(d,,E) = 0;    если <0.

13.3. Аппроксимации производной потока в уравнении переноса.

Будем рассматривать уравнение в виде:  (х) + (х) (х)  =  Q(х),

где (х) и Q(х) – групповой поток и источник нейтронов в заданном дискретном направлении ,  (х) – групповое макроскопическое полное сечение.

При решении такой системы уравнений предполагается, что задача слишком сложна для того, чтобы искать ее решение в явном виде, поэтому будем решать ее численно. Первый этап решения – введение пространственной сетки, т. е. системы дискретных значений переменной х, а именно совокупности {хk}, где k = 0, 1, 2, ..., К, . При этом левая граница системы находится в точке х0, а правая - в точке хК. Как правило, пространственная сетка выбирается так, чтобы счетные точки лежали на всех поверхностях раздела, которые могут присутствовать в системе. Члены, содержащие производные потока, представляются тогда с помощью конечных разностей в интервале от хk до хk+1 в следующем виде:

(х)    .

13.4. Аппроксимации источника и потока в уравнении переноса.

Члены уравнения, содержащие поток, представляются в виде средней величины на концах в интервале от хk до хk+1 в следующем виде:

(х)    .

Аналогично представляются источник в интервале от хk до хk+1 в следующем виде:

Q(х)    .

13.1. Операторный вид уравнения переноса.

Предложенные аппроксимации приводят к системе из К–1 уравнения с К неизвестными:

+ (х) =  .                       (1)

В случае границы с вакуумом поток нейтронов Ф0) равен нулю для всех положительных значений . Следовательно, для положительных  значения Фk+1) можно найти последовательно, зная Фk). Аналогично, поток ФК) равен нулю для всех отрицательных значений , и для определения Фk) в этом случае можно использовать значения Фk+1). Величину Q(х) можно пересчитать на каждом этапе и решать задачу методом итераций.

Отметим некоторые важные свойства уравнения (1). Во-первых, уравнение должно решаться по разному для положительных и отрицательных направлений. В обоих случаях коэффициент перед Ф в правой части уравнений всегда меньше единицы. Как следствие, ошибки в значениях потока Ф, которые могут возникать при численных оценках, т. е. при округлениях, скорее будут уменьшаться, чем возрастать, в результате повторного применения уравнений. В более общем виде задача состоит в том, что при интегрировании по направлениям для уменьшения накопления численных ошибок необходимо проводить эту процедуру вдоль направления перемещения нейтронов.

Записав в определенной последовательности значения потока Ф по дискретным значениям переменных в виде вектора , имеем операторный вид уравнения переноса:

+  =  +  + .

PAGE  2


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

55430. Методика организации коррекционной работы в старших классах общеобразовательной школы 73 KB
  Коррекция ЗУН –- способ преодоления неуспеваемости учащихся Учебный процесс представляет собой сложную динамическую систему в которой в органическом единстве осуществляется взаимосвязанная деятельность учителя преподавание и ученика учение.
55431. «Project Studio Сила» Версия 2.0 11.89 MB
  Производит автоматическую генерацию отчетов распределительной и питающей сети. Сначала происходит открытие схемы распределительной и питающей сети в предварительном окне, где она может быть просмотрена. Далее, есть возможность перенести схемы сетей в чертежи AutoCAD-а.
55432. Роль прокаріотів в природі і житті людини 68 KB
  Мета: Розкрити роль дробянок у природі, значення бактерій у розкладанні органічних речовин, показати значення бактерій в медицині, сільському господарстві; розвивати вміння працювати з текстом підручника, малюнками, додатковою літературою, схемами;...
55433. ПРОПИСЬ ДЛЯ ЛЕВОРУКИХ ДЕТЕЙ 1.75 MB
  ПРОПИСЬ ДЛЯ ЛЕВОРУКИХ ДЕТЕЙ Художники: А. Спешим успокоить вас обыденностью этого явления поэтому мы не будем обсуждать психофизиологические особенности леворуких детей так как по этой проблеме можно найти достаточное количество медицинской и педагогической литературы. Постараемся в доступной форме в четкой и строгой последовательности вместе с вами преодолеть трудности обучения навыкам письма детейлевшей перед поступлением в школу ошибки в написании слов отвратительный почерк неуверенность ребенка перед письмом и т. Праздник начала...
55434. Пропорції та пропорційні величини 128 KB
  Мета. Закріпити та скорегувати знання учнів про пропорції та пропорційні величини. Працювати над виробленням вмінь та навичок розв’язування стандартних задач. Розвивати уяву, абстрактно-логічне мислення. Виховувати працьовитість, почуття гумору, інтерес до вивчення математики.
55435. Відношення і пропорції. Розв’язування задач 4.86 MB
  Мета: освітня: закріпити свідоме розуміння правил знаходження невідомого члена пропорції пропорційної залежності при розв’язуванні задач практичного змісту повторити вивчені способи усних обчислень ввести поняття прямо пропорційні величини і обернено пропорційні величини;...
55436. Решение задач с помощью пропорций 123 KB
  Обучающая: научить учащихся правильно определять тип пропорциональной зависимости, описанный в задаче, правильно составлять краткую запись к задаче, пропорцию, правильно уметь оценить полученный ответ
55437. ВМІННЯ ПРОЩАТИ 43 KB
  Завдання Обери колір пелюстки і дай відповідь на запитання Що таке любов Що означає любити Бога Кого може любити людина Що таке жертовність З якими чеснотами повязана любов У чому проявилася любов Бога до людей Якою є найбільша любов ...
55438. Паралельність прямих і площин у просторі 59.5 KB
  Інтерактивна гра: Незакінчене речення Властивості основних геометричних фігур виражаються Основними фігурами стереометрії є Якщо дві прямі не мають спільних точок і не лежать на одній площині то вони Через дві мимобіжні прямі можна провести площину...