改进的节块展开方法求解圆柱几何对流扩散方程

计算物理 ›› 2013, Vol. 30 ›› Issue (4): 475-482.

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改进的节块展开方法求解圆柱几何对流扩散方程

邓志红¹, 孙玉良¹, 李富¹, Rizwan-uddin²

1. 清华大学核能与新能源技术研究院, 北京 100084;
2. Nuclear, Plasma, Radiological Engineering, University of Illinois at Urbana-Champaign, Urbana 61801, USA

收稿日期:2012-10-11 修回日期:2013-01-30 出版日期:2013-07-25 发布日期:2013-07-25
作者简介:邓志红(1984-),男,博士,核科学与技术专业,E-mail:deng-zh09@mails.tsinghua.edu.cn
基金资助:
国家重大科技专项经费(ZX06901)资助项目

Modified Nodal Expansion Method for Convection-diffusion Equation in Cylindrical Geometry

DENG Zhihong¹, SUN Yuliang¹, LI Fu¹, Rizwan-uddin²

1. Institute of Nuclear and New Energy Technology, Tsinghua University, Beijing 100084, China;
2. Nuclear, Plasma, Radiological Engineering, University of Illinois at Urbana-Champaign, Urbana 61801, USA

Received:2012-10-11 Revised:2013-01-30 Online:2013-07-25 Published:2013-07-25

摘要/Abstract

摘要： 为高效求解球床高温气冷堆物理-热工耦合问题,发展改进节块展开法求解圆柱几何下的对流扩散方程.针对圆柱几何和对流扩散方程的特殊性,采用三阶多项式和指数函数作为r向横向积分方程的展开函数,在节块展开法的框架下高效求解对流扩散方程.数值验证表明,改进的节块展开方法具有固有的迎风特性,在使用粗网节块时依然能保持稳定性和较高的计算精度.

关键词: 改进节块展开方法, 指数函数, 迎风特性, 对流扩散方程, 圆柱几何

Abstract: For efficient calculation of neutronic-thermal hydraulic coupling in pebble bed high temperature gas cooled reactor,a modified nodal expansion method (MNEM) was developed to solve convection-diffusion equation in cylindrical geometry.Within the framework of nodal expansion method,up to third-order polynomials combined with an orthogonalizd exponential function were adopted as basis functions for r-directed transverse integrated equation.Numerical tests reveal that the MNEM posses inherent upwind characteristic,and has good accuracy and stability for coarse meshes.

Key words: modified nodal expansion method, exponential function, upwind, convection-diffusion equation, cylindrical geometry

中图分类号:

邓志红, 孙玉良, 李富, Rizwan-uddin. 改进的节块展开方法求解圆柱几何对流扩散方程[J]. 计算物理, 2013, 30(4): 475-482.

DENG Zhihong, SUN Yuliang, LI Fu, Rizwan-uddin. Modified Nodal Expansion Method for Convection-diffusion Equation in Cylindrical Geometry[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2013, 30(4): 475-482.

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Modified Nodal Expansion Method for Convection-diffusion Equation in Cylindrical Geometry

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