24. 均匀化群常数(仅限企业版本)¶
RMC具备群常数产生功能,可以进行组件或者栅元均匀化计算,为堆芯程序提供均匀化少群常数。
目前RMC均匀化功能包含少群常数产生模块、并群并区模块、B1修正模块、SPH等效修正模块以及堆芯耦合接口模块; 在随机介质输运的基础上具备随机几何均匀化少群常数产生功能。
24.1. 群常数模块输入卡¶
GroupConstant
Universe =<UnivIndexU>
Energy=<ErgBin>
Wims=<Params>
Bone=<Params>
Equivalence=<EquivalenceMethod> <Params>
Hybrid=<Params>
Angular=<Params>
Volume=<Params>
其中,
- GroupConstant为均匀化群常数输入卡的关键词;
- Universe为均匀化计算目标对象的空间ID,与CSG几何中的空间编号保持一致;
- Energy为均匀化少群常数的能群结构,默认的能群结构为以0.625ev为分界能的2群结构, 用户也可以输入具体的能量值作为分界能进行能群划分。需要指出的是能群分界能以升序方式输入;
- Wims关键词用来指示是否使用两步法来进行均匀化计算,默认开启,即Wims=1; Wims=0表示一步法计算少群常数。其中默认细群结构采用69群WIMS能群结构;
- Bone关键词表示是否进行B1修正处理。Bone=1表示开启,Bone=0表征不采用B1修正计算处理,B1修正针对单组件全反射模型,默认开启;
- Equivalence关键词表示是否进行等效修正计算,Equivalence=0表示不使用等效修正;Equivalence=1表示计算组件不连续因子, 此时后面的<Paras>需要用户输入组件类型,1表示四边形组件,2表示六边形组件,目前软件仅支持四边形组件计算;Equivalence=2表示 超级均匀化处理,此时后面的<Paras>需要用户输入SPH的迭代次数; 注意: SPH计算对单区域无效,单区域SPH因子为1。程序支持用户在Universe卡输入包含lattice结构的单个区域,此时程序在用户开启 SPH时会自动搜索包含的最上层lattice,并对其展开分别为每一个cell统计群常数,该扩展区域采用一步法,不进行B1修正。 若Universe卡输入多个区域,则SPH不会对这些区域进行展开。 SPH功能同时也会输出 <输入文件名_SPH.h5> 文件,里面包含每个区域的通量以及体积, 输入输出文件可以参考test目录下的 TwoFuelRod_SPH 以及 Assembly_SPH两个算例。
- Hybrid关键词表示针对不同的堆芯多群程序提供相应的均匀化少群常数, 当前仅支持Hybrid=0(默认值,表示不输出) 和Hybrid=1(表示产生多群蒙卡堆芯程序需要的少群常数,ACE格式)两个选项。 注意:若该区域是开启SPH后扩展的均匀化子区域,则输出的多群文件为:<xs扩展区域用户空间编号_该区域在lattice的ID>;若是非扩展区域,则是: <xs_区域用户空间编号>。
- Angular关键词与Hybrid=1相对应,表示角度信息,目前可以为多群蒙卡提供5阶角数据。Angular输入选项可以是:0,1,3,5。
- Volume关键词表示每个组件的体积,用户需要输入每个组件的体积参数。若开启不连续因子功能, 此时volume内体积会用于组件体积计算,若没有给定体积,系统会自动计算组件体积。 注意由于组件计算可以按照二维处理,因此此时的体积即组件截面积。该卡可以多次定义,但需要与universe卡的输入个数一致。
24.2. 群常数模块输入示例¶
24.2.1. PWR燃料棒均匀化计算¶
示例24.1 是一个PWR的燃料棒,对PWR燃料棒进行均匀化计算的基本功能。
该算例计算Universe=0的2群常数,将其输出到输出文件中。Energy=0.625E-06表示以0.625ev为分界能, 计算两群常数。Wims=0表示直接一步法计算2群常数,Bone=0表示不采用B1修正处理。
///////--- Pin definition : ////
Universe 0
cell 1 -1 mat=1 Tmp=600
cell 3 1&3&-4&5&-6 mat=3 Tmp=600
cell 4 -3:4:-5:6 mat=0 void=1 Tmp=600
Surface
surf 1 cz 0.412
surf 3 px -0.665 bc=1
surf 4 px 0.665 bc=1
surf 5 py -0.665 bc=1
surf 6 py 0.665 bc=1
surf 7 px -21.42 bc=1
surf 8 px 21.42 bc=1
surf 9 py -21.42 bc=1
surf 10 py 21.42 bc=1
Material
// --- Fuel (composition given in atomic densities):
mat 1 -10.045
92235.60c 6.89220E+20
92238.60c 2.17103E+22
8016.60c 4.48178E+22
// --- Water (composition given in atomic densities):
mat 3 -0.7569 // moder lwtr 1001
1001.60c 5.06153E+22
8016.60c 2.53076E+22
//sab 3 lwtr.01t
Criticality
PowerIter Keff0=1.0 Population = 100 10 30
InitSrc Point = 0 0 0
GroupConstant
Universe = 0
Energy =0.625E-06 //2群
WIMS=0
BONE=0
Plot ColorScheme=335 Continue-calculation=1
PlotID 2 Type = Slice Color = Cell Pixels= 1800 1800 Vertexes= -1 1 0 1 -1 0
24.2.2. 随机几何均匀化计算¶
该算例是一个25*25的随机几何组件,每个栅元是一个随机介质芯块组成,其填充率为PF=5.068%。
计算Universe=0的2群均匀化少群常数,少群结构以4.0ev为分界能,Wims=1表示采用两步法框架来计算该少群常数, 细群结构为WIMS的69群能群结构。Bone=0表示该均匀化计算关闭B1修正功能,Hybrid=1表示产生多群蒙卡堆芯计算 所需的截面输入文件,该文件命名为xs1,Angular=1表示为多群蒙卡堆芯程序计算1阶角数据来表征各向异性,Equivalence=0 表示产生的2群常数不开启等效均匀化处理。
///////////// Array15 /////////////
Universe 0
cell 3 9&-10&11&-12&21&-22&17&-18 fill=1 // Inside the Assembly
cell 4 -9:10:-11:12:-21:22:-17:18 mat=0 void=1
Universe 1 move=-32.13 -18.55 0 lat=2 pitch=1.7850 1.7850 scope=25 25 sita=60 fill=
6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 2 2 2 2 2 2 2 2 6 6 6 6 6
6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 2 2 2 2 2 2 2 2 2 6 6 6 6 6
6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 6 6 6 6 6
6 6 6 6 6 6 6 6 6 2 2 2 3 2 2 2 3 2 2 2 6 6 6 6 6
6 6 6 6 6 6 6 6 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 6 6 6 6 6
6 6 6 6 6 6 6 2 2 3 2 2 2 2 2 2 2 3 2 2 6 6 6 6 6
6 6 6 6 6 6 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 6 6 6 6 6
6 6 6 6 6 2 2 2 2 2 2 2 3 2 2 2 2 2 2 2 6 6 6 6 6
6 6 6 6 6 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 6 6 6 6 6 6
6 6 6 6 6 2 2 3 2 2 2 2 2 2 2 3 2 2 6 6 6 6 6 6 6
6 6 6 6 6 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 6 6 6 6 6 6 6 6
6 6 6 6 6 2 2 2 3 2 2 2 3 2 2 2 6 6 6 6 6 6 6 6 6
6 6 6 6 6 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
6 6 6 6 6 2 2 2 2 2 2 2 2 2 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
6 6 6 6 6 2 2 2 2 2 2 2 2 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
Universe 3 // Guide Tubes
cell 24 -33&17&-18 mat=4 //water
cell 25 33&-34&17&-18 mat=3 // Cladding
cell 26 34&17&-18 mat=4
Universe 6
cell 31 -35&17&-18 mat=4
cell 32 35&17&-18 mat=4
Universe 2 //Fuel Rods
cell 21 -30&17&-18 fill=10
cell 22 30&-31&17&-18 mat=2 // Helium Fill
cell 27 31&-32&17&-18 mat=3 // Cladding FeCrAl
cell 23 32&17&-18 mat=4
// TRISO Particles distribution using explicit model
Universe 10 lat = 4 MATRIC = 7 move = -0.6461 -0.6461 -176.5
// PARTICLE = 12
// PF = 0.35
// RAD = 0.061
RSA = 0
TYPE = 2
SIZE = 0.6461 353
// BURNMESH=1 1 1
Universe 7
cell 66 -49 mat = 7
Universe 12
cell 60 -44 mat=1 tmp=900
cell 61 44&-45 mat= 5 tmp=900
cell 62 45&-46 mat= 6 tmp=900
cell 63 46&-47 mat= 7 tmp=900
cell 64 47&-48 mat= 8 tmp=900
cell 65 48 mat=7 tmp=900
GroupConstant
Universe = 0
Energy =4.0E-06
WIMS=1 // two stage homogenization
BONE=0 // basing on two-stage and using critical spectrum to rehomogenize the fine group XS
Hybrid=1 // Output xsout for mcnp_mg
Angular=1 // 1 for the default, as p1
Equivalence=0 //2 for SPH, 1 for DF and 3 for SPE
Surface
surf 30 cz 0.6461
surf 31 cz 0.6546
surf 32 cz 0.71158
surf 33 cz 0.8043
surf 34 cz 0.8613
surf 35 cz 0.8925 // water reflector
surf 9 px -13.4 bc=1
surf 10 px 13.4 bc=1
surf 11 p -.5773502692 -1 0 -15.4536 bc=1
surf 12 p -.5773502692 -1 0 15.4536 bc=1
surf 21 p .5773502692 -1 0 -15.4536 bc=1
surf 22 p .5773502692 -1 0 15.4536 bc=1
surf 13 px -13.4 bc=1
surf 14 px 13.4 bc=1
surf 15 p -.5773502692 -1 0 -15.4536 bc=1
surf 16 p -.5773502692 -1 0 15.4536 bc=1
surf 19 p .5773502692 -1 0 -15.4536 bc=1
surf 20 p .5773502692 -1 0 15.4536 bc=1
surf 17 pz -176.5 bc=1
surf 18 pz 176.5 bc=1
surf 44 so 0.0450
surf 45 so 0.0525
surf 46 so 0.0555
surf 47 so 0.0590
surf 48 so 0.0610
surf 49 inf
surf 50 cz 16 bc=1
surf 61 py -16
surf 62 py 16
surf 63 px -16
surf 64 px 16
Material
mat 1 -12.95 //UC
92235.30c 16.10097657
92238.30c 83.89902343
6000.30c 100
mat 2 -0.0022 // Helium
2004.30c 1.0
mat 3 1.7767103E-02 //FeCrAl
26054.30c 7.99520E-04
26056.30c 1.22593E-02
26057.30c 2.66507E-04
24052.30c 3.55342E-03
13027.30c 8.88356E-04
mat 4 -0.74 // Water
8016.30c 1.0
1001.30c 2.0
//sab 4 lwtr.62t
mat 5 -1.05
6000.30c 1.0
//sab 3 grph.65t
mat 6 -1.9
6000.30c 1.0
//sab 4 grph.65t
mat 7 9.55236E-02 //SiC
6000.30c 4.77618E-02
// 14000.30c 4.77618E-02
//sab 5 grph.65t
mat 8 -1.1
6000.30c 1.0
//sab 4 grph.65t
Criticality
PowerIter keff0=1.0 population = 20 10 20
InitSrc point=0 0 0
PLOT ColorScheme=3 Continue-calculation=1
PlotID 1 Type = slice Color = Mat Pixels=9000 9000 Vertexes=-16 16 0 16 -16 0
PlotID 2 Type = Slice Color = Cell Pixels= 1800 1800 Vertexes= -1 22 0 22 -1 0
24.2.3. 压水堆组件不连续因子计算¶
该算例是一个17*17的压水堆几何组件。
计算Universe=0的2群均匀化少群常数,少群结构以4.0ev为分界能,Wims=1表示采用两步法框架来计算该少群常数, 细群结构为WIMS的69群能群结构。Bone=0表示该均匀化计算关闭B1修正功能,Hybrid=1表示产生多群蒙卡堆芯计算 所需的截面输入文件,该文件命名为xs1,Angular=1表示为多群蒙卡堆芯程序计算1阶角数据来表征各向异性,Equivalence=1 表示计算组件的边不连续因子和角不连续因子,组件类型为四边形。
//////// PWR assembly ////////
UNIVERSE 0
CELL 1 -6 : 7 : -8 : 9 mat = 0 void = 1 // Assembly outside
CELL 2 6 & -7 & 8 & -9 mat = 0 Fill = 8 // Assembly inside
UNIVERSE 8 lat = 1 pitch = 1.26 1.26 1 scope = 17 17 1 fill =
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 3 1 1 3 1 1 3 1 1 1 1 1
1 1 1 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 3 1 1 3 1 1 3 1 1 3 1 1 3 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 3 1 1 3 1 1 3 1 1 3 1 1 3 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 3 1 1 3 1 1 3 1 1 3 1 1 3 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 3 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 1 1
1 1 1 1 1 3 1 1 3 1 1 3 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
UNIVERSE 1 move = 0.63 0.63 0 // Fuel rod
cell 3 -1 mat = 1 inner = 1 // Fuel
cell 4 1 & -2 mat = 3 inner = 1 // Air
cell 6 2 mat = 5 // water
UNIVERSE 3 move = 0.63 0.63 0 // Guide tube
cell 11 -5 mat = 5 inner = 1 // water
cell 13 5 mat = 5 // water
SURFACE
surf 1 cz 0.4096
surf 2 cz 0.4178
surf 3 cz 0.4750
surf 4 cz 0.5690
surf 5 cz 0.6147
surf 6 px 0 bc = 1
surf 7 px 21.42 bc = 1
surf 8 py 0 bc = 1
surf 9 py 21.42 bc = 1
MATERIAL
mat 1 -10.196
92235.71c 6.9100E-03
92238.71c 2.2062E-01
8016.71c 4.5510E-01
mat 3 -0.001
8016.71c 3.76622E-5
mat 5 9.9977E-02
1001.71c 6.6643E-02
8016.71c 3.3334E-02
//sab 5 HH2O.90t
CRITICALITY
PowerIter population = 2000 20 50 // keff0 = 1.0
InitSrc point = 12 12 0
TALLY
SurfTally 1 type = 1 Surf = 6 area = 21.42 Energy = b1
SurfTally 1 type = 1 Surf = 9 area = 21.42 Energy = b1
GroupConstant
Universe = 0
Energy = 4E-06
WIMS=1
BONE=0
Hybrid=1 // Output xsout for mcnp_mg
Angular=1 //角分布变量阶数 1 for the default, as p1\n
EQUIVALENCE = 1 1 ///1:DF calculation 1: RECT type assembly
///volume = 458.8164