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高维中子输运方程的离散格式与并行算法研究

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1前言

1.1输运问题研究背景概述

1.2 LANL在确定论方法方面的发展动态

1.2.1 Carlson离散纵标法(即Sn方法)与角方向离散

1.2.2几何空间离散方法

1.2.3收敛加速方法

1.2.4射线效应处理方法

1.2.5并行求解技术

1.2.6离散纵标程序的研制和应用

1.3其它国内外发展动态

1.4本文的工作及创新

2中子输运方程及其离散格式

2.1粒子输运的基本概念

2.1.1粒子密度和通量

2.1.2外源

2.1.3输运截面

2.1.4散射截面

2.2输运方程的一般形式及定解条件

2.3三维直角坐标下的输运方程及定解条件

2.4三维直角坐标下的输运问题的差分方程

2.5二维柱坐标下的输运方程

2.6二维柱坐标下的输运问题的间断有限元方程

3三维中子输运方程差分解的先验估计

3.1引言

3.2离散函数与离散函数空间

3.3差分解的L2估计(一)

3.4差分解的L2估计(二)

3.5差分解时间差商的估计

3.6差分解空间差商的估计

4二维中子输运方程离散格式的对称性

4.1引言

4.2二维中子输运时间离散方程的一维球对称性

4.3二维中子输运相空间离散方程的不对称性

4.4二维中子输运间断有限元方程的左右对称性

5基于空间区域分解的并行迭代算法

5.1引言

5.2串行迭代算法及实现

5.3串行迭代的误差估计

5.4并行迭代算法及实现

5.5并行迭代的误差估计

6加速收敛的多重网格算法

6.1引言

6.2残差与残差方程

6.3多重网格算法描述

6.4多重网格算法的实现步骤

6.5残差限制方式

6.6粗网格校正方式

6.7多重网格的区域分解并行算法

7数值算例分析与并行加速比测试

7.1程序编制和计算的环境

7.2离散解析解的检验计算

7.3区域分解算法的串、并行计算结果与加速比

7.4多重网格算法的计算结果比较

7.5区域分解与多重网格结合的串、并行计算结果与加速比

8结论

致谢

参考文献

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摘要

针对高维中子输运方程的数值模拟,基于在应用中提出的问题和未来发展的需求,该文研究了二维离散格式的

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