Discontinuous finite-element quadrature sets based on icosahedron for the discrete ordinates method

Dai Ni; Zhang Bin; Chen Yixue

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자료유형: 학술저널

저자정보: Dai Ni Zhang Bin Chen Yixue

저널정보: 한국원자력학회 Nuclear Engineering and Technology Nuclear Engineering and Technology 제52권 제6호

발행연도: 2020.1

수록면: 1,137 - 1,147 (11page)

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The discrete ordinates method (SN) is one of the major shielding calculation method, which is suitable for solving deep-penetration transport problems. Our objective is to explore the available quadrature sets and to improve the accuracy in shielding problems involving strong anisotropy. The linear discontinuous finite-element (LDFE) quadrature sets based on the icosahedron (in short, ICLDFE quadrature sets) are developed by defining projected points on the surfaces of the icosahedron. Weights are then introduced in the integration of the discontinuous finite-element basis functions in the relevant angular regions. The multivariate secant method is used to optimize the discrete directions and their corresponding weights. The numerical integration of polynomials in the direction cosines and the Kobayashi benchmark are used to analyze and verify the properties of these new quadrature sets. Results show that the ICLDFE quadrature sets can exactly integrate the zero-order and first-order of the spherical harmonic functions over one-twentieth of the spherical surface. As for the Kobayashi benchmark problem, the maximum relative error between the fifth-order ICLDFE quadrature sets and references is only 0.55%. The ICLDFE quadrature sets provide better integration precision of the spherical harmonic functions in local discrete angle domains and higher accuracy for simple shielding problem

참고문헌 (16)

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D.G. Cacuci / 2010 / Handbook of Nuclear Engineering / Springer

E. B. Podgorsak / 2005 / Radiation physics for medical physicists / Med. Phys 33(1):249~249

D. Mihalas / 1984 / Foundations of Radiation Hydrodynamics / Oxford University Press

E.E. Lewis / 1993 / Computational Methods of Neutron Transport / American Nuclear Society, Inc

B.G. Carlson / 1961 / Mechanical Quadrature and the Transport Equation

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Dai Ni

소속기관 School of Nuclear Science and Engineering North China Electric Power University

주요연구분야 공학 > 재료·에너지공학 > 원자력공학

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Zhang Bin

소속기관 Xi'an Jiaotong University

주요연구분야 공학 > 재료·에너지공학 > 원자력공학

논문수 8 이용수 17

Chen Yixue

소속기관 North China Electric Power University

주요연구분야 공학 > 재료·에너지공학 > 원자력공학

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