过刊目录

2016年, 第33卷, 第5期
刊出日期：2016-09-25 上一期    下一期
---
研究论文   

全全选选:

导出引用 EndNote Ris BibTeX

隐藏/显示图片

研究论文

Select

一个高效的离散Boltzmann爆轰模型 张玉东, 许爱国, 张广财, 祝成民 2016, 33(5): 505-515.  摘要 ( )   HTML ( )   PDF(4131KB) ( )   构建一个适用于爆轰过程模拟的离散Boltzmann模型.该模型由一个离散Boltzmann方程和一个唯象反应率方程构成；在物理建模上，它等效于一个传统Navier-Stokes模型外加一个关于热动非平衡行为的粗粒化模型.与传统流体模型相比，它能够提供更多的动力学和动理学信息.该模型采用16个离散速度，相比于使用33个离散速度的模型具有更高的运算效率，模型中引入了额外自由度，通过调节额外自由度的数目，可以模拟各种不同比热比的爆轰.采用爆轰问题中的一些经典算例对所建立的模型进行数值验证.结果表明：该模型不仅对传统流体模型所能模拟的爆轰问题有效，而且能够用于一些传统流体模型不能描述的非平衡过程，有利于对爆轰问题的深入研究.

Select

SPH方法进出口数值边界条件研究 周杰, 徐胜利 2016, 33(5): 516-522.  摘要 ( )   HTML ( )   PDF(2954KB) ( )   基于虚粒子概念，提出进出口数值边界条件处理方法.在进口边界外设置进口区域，并赋予进口虚粒子相应的物理量；出口边界外设置出口和缓冲区域，出口虚粒子的物理量由计算获得，缓冲区的虚粒子初始物理量是指定的；根据每个时间步的流动情况，改变粒子的区域属性，添加/删除相应的粒子.利用拉格朗日形式的SPH方法，通过管内流动问题验证数值进出口边界方法的适用性，研究进出口边界条件在激波管、绕流问题中的应用.提出的进出口边界处理方法，避免了边界附近流体粒子积分截断问题，保证流体粒子能够流出边界，激波能够透射边界.

Select

一种基于MOF界面重构的二维中心型MMALE方法 贾祖朋, 孙宇涛 2016, 33(5): 523-538.  摘要 ( )   HTML ( )   PDF(12868KB) ( )   发展了一种基于MOF（Moment of Fluid）界面重构的二维中心型MMALE（Multi-Material Arbitrary Lagrangian-Eulerian）方法.其中，流体力学方程组采用中心型拉氏方法进行离散求解.混合网格的热力学封闭采用Tipton压力松弛模型.混合网格内的界面重构采用MOF方法，并对MOF方法作了简化和改进.重映步采用一种基于多边形剪裁算法的精确积分守恒重映方法.计算了若干数值例子，包括二维漩涡发展问题、Sedov问题、激波与氦气泡相互作用问题、水中强激波与空气泡相互作用问题、二维RT不稳定性问题等.数值算例表明，该方法具有二阶精度，能够计算界面两侧密度比和压力比很大的问题，并且其健壮性优于交错型MMALE方法，适合计算多介质复杂流体动力学问题.

Select

风沙流对高压绝缘子电位和电场分布的影响 唐秋明, 高强 2016, 33(5): 539-546.  摘要 ( )   HTML ( )   PDF(3165KB) ( )   研究风沙流对高压绝缘子电位和电场分布的影响，基于有限体积法建立绝缘子风沙气固两相流模型和风沙天气下绝缘子的风-沙-电耦合场模型，计算不同风沙天气下绝缘子表面沙尘的空间分布和沉积及其对绝缘子沿面电位和电场的影响，结果表明：风沙天气下绝缘子沿面电位和电场畸变受风速和粒径影响显著，电位的畸变幅度随风速和粒径的增加而升高，电场的畸变幅度随风速和粒径的增大而减少；风沙天气下绝缘子表面不同的沙尘空间分布和沉积导致绝缘子不同位置沿面电位和电场畸变不同.

Select

金属介电常数的色散模型对光学Tamm态的影响 蒋和伦, 刘启能 2016, 33(5): 547-553.  摘要 ( )   HTML ( )   PDF(2115KB) ( )   比较银介电常数三种色散模型对光学Tamm态的影响，根据三种色散模型的复折射率随波长的变化研究银-光子晶体-银结构TE波和TM波的光学Tamm 态随入射角、银层厚度及周期数的变化.得出：三种色散模型下银-光子晶体-银结构中都会出现两个光学Tamm 态（OTS1和OTS2）.三种色散模型下的光学Tamm 态的波长随入射角、银层厚度及周期数的变化规律一致.但是光学Tamm 态的透射峰值随入射角、银层厚度及周期数的变化规律不一致.Drude-Lorentz模型和Lorentz模型能够描述银的特征，而Drude模型不能.

Select

P掺杂单壁硅纳米管Mg原子吸附性能的第一性原理研究 周爽, 刘贵立, 姜艳, 宋媛媛 2016, 33(5): 554-560.  摘要 ( )   HTML ( )   PDF(3132KB) ( )   采用密度泛函理论的广义梯度近似和平面波赝势方法，研究P掺杂单壁硅纳米管对Mg原子的吸附性能.计算本征、掺杂P、施加形变作用（压缩和拉伸）的（6，6）硅纳米管外壁对Mg原子的吸附能，分析掺杂P前后的成键情况及电荷布局数.结果表明，掺杂P使体系形成Mg-P和Si-P间的离子性键，增强了Si-Si间的离子性键，P掺杂硅纳米管超晶格中离子键与共价键共存；掺杂P后显著提高了硅纳米管外壁对Mg原子的吸附能力；硅纳米管外壁对Mg原子的吸附能在0.25%，0.50%，1.00%，1.25%的压缩量和1.00%，1.25%的拉伸量时增大，可显著增强硅纳米管材料作为增强相时与基体界面间结合的粘附性.

Select

一种基于多种群对立平行进化策略的DE算法 段欢欢, 崔国民, 陈家星, 陈上 2016, 33(5): 561-569.  摘要 ( )   HTML ( )   PDF(1502KB) ( )   针对微分进化算法应用于换热网络优化时易陷入局部区域和收敛精度不高的缺点，建立一种多种群对立的平行进化策略的微分进化算法.首先建立原始种群的对立种群；在此基础上，通过原始种群与对立种群的变异操作进行信息共享产生新的试验个体；最后运用多轮对立的思想保持多种群平行进化，使种群在保留当前求解信息的同时又能在求解域内进行更大范围搜索.对换热网络的经典算例计算表明，本文提出的多种群对立平行进化微分进化算法能够有效增强种群多样性，扩大算法的全局搜索能力，跳出局部极值陷阱，得到较好的优化结果.

Select

基于VENUS-III国际基准模型的JMCT程序验证 刘雄国, 邓力, 胡泽华, 李瑞, 付元光, 李刚 2016, 33(5): 570-580.  摘要 ( )   HTML ( )   PDF(2751KB) ( )   基于自主研制的三维中子-光子耦合输运蒙特卡罗通用程序JMCT（J Monte Carlo Transport Code），采用连续点截面，对国际基准屏蔽VENUS-III模型开展精细建模和中子输运临界及屏蔽计算.临界计算得到系统keff、重要区域的通量及能谱.结果表明，JMCT和MCNP程序的重要区域体通量计数吻合较好，偏差均在1%以内.深穿透屏蔽计算采用外源模式，点探测器计数，JMCT计算值与实验测量值偏差在15%以内，满足屏蔽设计对误差的要求.初步验证了JMCT程序临界及屏蔽计算的可用性.

Select

蒙特卡罗粒子输运软件JMCT的网格计数功能设计与实现 付元光, 郑建华, 上官丹骅, 李瑞, 李刚, 马彦, 邓力 2016, 33(5): 581-586.  摘要 ( )   HTML ( )   PDF(4704KB) ( )   基于蒙特卡罗输运的网格计数能够统计指定区域内密集的分布计数量.为实现JMCT统计局部计数量分布，设计并实现了JMCT网格计数功能，该功能支持三种正交几何（xyz直角几何、rθz柱几何、rθφ球几何）的均匀及不均匀剖分；介绍xyz直角几何网格计数的算法；基于大亚湾反应堆pin-by-pin模型、Venus模型以及ITER次临界包层模型等初步验证了网格计数功能；应用铀阵列模型，采用若干种网格剖分办法，在单机上对比测试了xyz直角几何下JMCT和MCNP5网格计数功能的串行性能，结果显示JMCT的计数时间较短，具有较高的效率.

Select

JMCT优化查找策略的实现 李瑞, 李刚, 张宝印, 邓力, 王伟 2016, 33(5): 587-592.  摘要 ( )   HTML ( )   PDF(1037KB) ( )   分析连续能量点截面中子输运程序JMCT中区间查找的时间复杂度.针对主能量网格，裂变释放中子数和不可分辨共振网格进行区间映射加速，并以等差和等比序列网格为例，对比分析不同散列网格的质量.最后选择寿期初与寿期中燃料棒栅元的k∞问题进行对比测试.结果显示，对于核素数目较多的输运问题，优化查找策略具有很好的加速效果.

Select

JMCT软件的自动源偏倚抽样功能及其应用 邱有恒, 邓力, 上官丹骅, 郑征 2016, 33(5): 593-598.  摘要 ( )   HTML ( )   PDF(1740KB) ( )   介绍JMCT（J Monte Carlo Transport）软件的多群中子伴随输运功能以及基于伴随通量的自动源偏倚抽样功能.对某商用压水堆屏蔽模型的模拟计算表明，采用自动源偏倚后，JMCT的模拟结果与实验值符合较好，比MCNP程序采用几何重要性方法的计算效率大幅提高.

Select

三维离散纵标-蒙特卡罗耦合方法在核电厂堆腔漏束计算中的应用 郑征, 王梦琪, 黎辉, 梅其良 2016, 33(5): 599-605.  摘要 ( )   HTML ( )   PDF(6585KB) ( )   三维离散纵标-蒙特卡罗（SN-MC）耦合方法结合了SN方法计算速度快和MC方法几何描述精确的优点，可以在较短的时间内完成堆腔辐射漏束辐射场计算.以秦山一期反应堆和CAP1400反应堆为研究对象，采用三维SN-MC耦合方法进行了堆腔漏束的计算，并和测量值以及其它方法的计算结果进行比较，验证SN-MC耦合方法理论模型和程序的正确性，为后续提高堆腔漏束计算精度和效率提供基础.

Select

面向领域的大规模可视建模工具JLAMT的设计与实现 马彦, 付元光, 秦桂明, 邓力, 李刚, 上官丹骅, 胡泽华, 胡小利, 李瑞, 程汤培 2016, 33(5): 606-612.  摘要 ( )   HTML ( )   PDF(5342KB) ( )   为开展大规模（如反应堆全堆芯pin-by-pin）输运模拟，我们研制了中子-光子耦合输运程序JMCT，快速、方便地建立输运计算模型是缩短问题模拟周期的关键.本文介绍基于领域的可视建模工具JLAMT的开发，为解决大型复杂几何模型的快速建模问题，JLAMT开发了多种快捷建模工具和行业组件工具，实现了层次化几何树的数据结构、显隐式相结合的建模方式、基于特征的转换算法；并自动输出转换为输运计算文件格式GDML.使用JLAMT建立了包括大亚湾全堆芯模型的多个复杂装置模型，JMCT进行输运模拟，验证了JLMAT建模的正确性.

Select

基于中国参考人体素模型环境外照射剂量转换系数的计算 路伟, 武祯, 邱睿, 李春艳, 杨博, 李君利 2016, 33(5): 613-624.  摘要 ( )   HTML ( )   PDF(2160KB) ( )   基于中国参考人体素模型计算地面污染和空气浸没情况下环境外照射剂量转换系数，主要用于核事故情况下公众及工作人员有效剂量的快速估算.首先，采用二次源项方法，基于Geant4模拟进入人体周围圆柱面入射光子的高度、角度和能量分布；其次，利用中国参考人体素模型和二次源项结果作为MCNPX模拟的输入项，计算15 keV至10 MeV能量范围内20组单能光子外照射剂量转换系数，和文献数据吻合；最后，利用ICRP第107报告核素衰变程序并对单能光子外照射剂量转换系数进行插值，计算了核事故情况下68种常见核素外照射剂量转换系数.与本文结果对比，国标中用于快速估算人员受照剂量转换系数值在地表沉积情况下偏保守，而空气浸没下中高Z放射性核素则偏低.

Select

PGNAA煤质在线测量中同时提高C、O和其它元素测量精度的慢化体模拟 单卿, 蔡平坤, 褚胜男 2016, 33(5): 625-630.  摘要 ( )   HTML ( )   PDF(1592KB) ( )   提出两种慢化体设计方案,第一种方案直接在原有慢化体中引入孔道,第二种方案在慢化体中增加一层铅之后再引入孔道.利用蒙特卡罗方法对两种方案进行研究.计算结果表明,采用第一种方案可以有效地提升C、O元素的测量精度,但同时会降低H、Si等元素的测量精度;采用第二种方案可提高C元素和O元素的测量精度,同时也可以提高H、Si等其它元素的测量精度.