پیاده‌سازی الگوریتم ترابرد نوترون وابسته به زمان با استفاده از ردیابی بسته‌ای به روش مشخصه در دو بعد

در این تحقیق به پیاده‌سازی الگوریتم اعمال شده برای حل معادله ترابرد نوترون وابسته به زمان دو بعدی، در یک محیط ناهمگن پرداخته شده است. یک الگوریتم ردیابی بسته‌ای جدید که در آن نوترون‌ها اجازه دارند مسیر طولانی‌تری را قبل از حذف از ساختار طی کنند، برای محاسبه گذرا به کار گرفته شده است. مشتق زمانی شار زاویه‌ای به عنوان منبع اصلی چالش در پیاده‌سازی معادله ترابرد نوترون گذرا مورد بررسی قرار گرفته و در آن دو حالت برای مشتق زمانی شار زاویه‌ای در نظر گرفته شده است: اول این‌که وابستگی زاویه‌ای مشتق زمانی شار حفظ می‌شود و در حالت دوم، تقریب شار اسکالر همسانگرد به مشتق زمانی اعمال می‌شود. در ادامه، تجزیه و تحلیل حساسیت در اندازه گام زمانی به عنوان یک پارامتر موثر برای دقت و هزینه محاسباتی بررسی شده است. برای بررسی سازگاری عددی الگوریتم ارائه شده و هم‌چنین با توجه به نقش اساسی نوترون‌های تاخیری در فرایندهای گذرا، سه مدل ریاضی چندگروهی برای نوترون‌های تاخیری همراه با معادله ترابرد نوترون ارزیابی می‌شوند. برای صحت‌سنجی الگوریتم پیاده‌سازی شده، معیار معروف twigl مدل‌سازی شده و نتایج با کدهای ‌mpact و decart مقایسه شده است.

implementation of the time dependent neutron transport algorithm in 2d utilizing modular ray tracing by method of characteristic framework

this paper discusses the implementation of an algorithm for solving 2d time-dependent neutron transport equations in heterogeneous media. a novel modular ray tracing algorithm where neutrons are allowed to travel a longer path before being removed from the structure, is adopted for the transient calculation. the time derivative of angular flux is considered as a major source of challenges in implementing the neutron transport equation, in which two cases for the time derivative of angular flux are included, first, the angular dependency of the time derivative is preserved and second mode, isotropic scalar flux approximation is applied to the time derivative. sensitivity analysis on time step size has been investigated as an effective parameter on both computational accuracy and cost. investigating the compatibility of the proposed numerical algorithm as well as considering the substantial role of delayed neutrons in transient processes, three multigroup mathematical models for delayed neutrons are evaluated along with the neutron transport equation. for the implementation of the verification algorithm, the well-known twigl benchmark is modeled and the results are compared with mpact and decart codes.