<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD Journal Publishing DTD v2.3 20070202//EN" "journalpublishing.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="2.3" xml:lang="EN" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">Front. Energy Res.</journal-id>
<journal-title>Frontiers in Energy Research</journal-title>
<abbrev-journal-title abbrev-type="pubmed">Front. Energy Res.</abbrev-journal-title>
<issn pub-type="epub">2296-598X</issn>
<publisher>
<publisher-name>Frontiers Media S.A.</publisher-name>
</publisher>
</journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="publisher-id">873731</article-id>
<article-id pub-id-type="doi">10.3389/fenrg.2022.873731</article-id>
<article-categories>
<subj-group subj-group-type="heading">
<subject>Energy Research</subject>
<subj-group>
<subject>Original Research</subject>
</subj-group>
</subj-group>
</article-categories>
<title-group>
<article-title>Investigation of Nodal Numerical Adjoints From CMFD-Based Acceleration Methods</article-title>
<alt-title alt-title-type="left-running-head">Oh and Kim</alt-title>
<alt-title alt-title-type="right-running-head">CMFD-Based Numerical Adjoint</alt-title>
</title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author">
<name>
<surname>Oh</surname>
<given-names>Taesuk</given-names>
</name>
</contrib>
<contrib contrib-type="author" corresp="yes">
<name>
<surname>Kim</surname>
<given-names>Yonghee</given-names>
</name>
<xref ref-type="corresp" rid="c001">&#x2a;</xref>
<uri xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1476274/overview"/>
</contrib>
</contrib-group>
<aff>
<institution>Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)</institution>, <addr-line>Daejeon</addr-line>, <country>Korea</country>
</aff>
<author-notes>
<fn fn-type="edited-by">
<p>
<bold>Edited by:</bold> <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/79680/overview">Shripad T. Revankar</ext-link>, Purdue University, United States</p>
</fn>
<fn fn-type="edited-by">
<p>
<bold>Reviewed by:</bold> <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/1332092/overview">Chen Hao</ext-link>, Harbin Engineering University, China</p>
<p>
<ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://loop.frontiersin.org/people/837704/overview">Ndolane Sene</ext-link>, Cheikh Anta Diop University, Senegal</p>
</fn>
<corresp id="c001">&#x2a;Correspondence: Yonghee Kim, <email>yongheekim@kaist.ac.kr</email>
</corresp>
<fn fn-type="other">
<p>This article was submitted to Nuclear Energy, a section of the journal Frontiers in Energy Research</p>
</fn>
</author-notes>
<pub-date pub-type="epub">
<day>13</day>
<month>04</month>
<year>2022</year>
</pub-date>
<pub-date pub-type="collection">
<year>2022</year>
</pub-date>
<volume>10</volume>
<elocation-id>873731</elocation-id>
<history>
<date date-type="received">
<day>11</day>
<month>02</month>
<year>2022</year>
</date>
<date date-type="accepted">
<day>21</day>
<month>03</month>
<year>2022</year>
</date>
</history>
<permissions>
<copyright-statement>Copyright &#xa9; 2022 Oh and Kim.</copyright-statement>
<copyright-year>2022</copyright-year>
<copyright-holder>Oh and Kim</copyright-holder>
<license xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">
<p>This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) and the copyright owner(s) are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.</p>
</license>
</permissions>
<abstract>
<p>In this work, the attribute of mathematical adjoints acquired from various CMFD (coarse-mesh finite difference) accelerated nodal methods based on the nodal expansion method (NEM) is presented. The direct transposition is implemented to the NEM-CMFD system matrix that includes correction factors to acquire the adjoint flux. Three different acceleration schemes are considered in this paper, which are, namely, CMFD, pCMFD, and one-node CMFD methods, and the self-adjoint attribute of migration operator for each acceleration scheme is studied. With regard to the one-node CMFD acceleration, a mathematical description for encountering negative adjoint flux values is given alongside an adjusted one-node CMFD scheme that stifles such an occurrence. The overall features of the aforementioned acceleration methods are recognized through analyses of 2D reactor problems including the KWU PWR 2D benchmark problem. Further systematic assessment is conducted based on the first-order perturbation theory, where the obtained adjoint fluxes are applied as weighting functions. It is clearly shown that the adjusted one-node CMFD scheme results in an improved reactivity estimation by excluding the presence of negative adjoint flux values.</p>
</abstract>
<kwd-group>
<kwd>adjoint flux</kwd>
<kwd>CMFD accelerated nodal method</kwd>
<kwd>pCMFD</kwd>
<kwd>one-node CMFD</kwd>
<kwd>first-order perturbation theory</kwd>
</kwd-group>
<contract-sponsor id="cn001">National Research Foundation of Korea<named-content content-type="fundref-id">10.13039/501100003725</named-content>
</contract-sponsor>
</article-meta>
</front>
<body>
<sec id="s1">
<title>Introduction</title>
<p>The adjoint flux is often referred to as an importance function since it signifies the importance of a neutron source at a certain phase-space contributing to fission reaction. Mathematically, it could be shown that the first-order errors can be removed when the adjoint flux is utilized as a weighting function, rendering it to be a preferred choice for perturbation theory&#x2013;based analyses and generation of point kinetic parameters (<xref ref-type="bibr" rid="B7">Ott and Neuhold, 1985</xref>). The appraisal of adjoint flux can be performed by solving either the balance equation for itself or the transpose of a balance equation for the forward flux. The acquired adjoint fluxes from the former and latter methods are usually referred to as physical and mathematical adjoint fluxes, respectively.</p>
<p>Notwithstanding the presented advantages of an adjoint flux, its acquisition related to nodal methods is often regarded to be obscure. It is worthwhile to articulate that the reactor balance equation of interest is a well-defined problem, which implies the accuracy of nodal solution can be retained when corresponding current information is preserved. From such a perspective, correction factors for the finite difference method (FDM) can be envisioned, which forces the net current acquired from FDM-like representation to concur with that of the standalone nodal solution. Whereupon, acceleration in the nodal calculation can be met, which is known as the coarse-mesh finite difference (CMFD) method (<xref ref-type="bibr" rid="B10">Smith, 1983</xref>).</p>
<p>The meaning of the physical adjoint flux, which is obtained through discretization of balance equation for the adjoint flux itself, is still subjected to ambiguity issues (<xref ref-type="bibr" rid="B5">Lewins, 1965</xref>). The inclusion of discontinuity factors or super homogenization factors, i.e., nodal equivalence theory, additionally complicates the proper interpretation of physical adjoint.</p>
<p>On the contrary, the mathematical adjoint, which can be harnessed via solving the transposed balance equation for the forward flux, can be envisaged (<xref ref-type="bibr" rid="B4">Lawrence, 1984</xref>). However, the direct transposition of continuous balance equation is not practical and rather ambiguous for nodal methods that rely on the usage of transverse leakage (<xref ref-type="bibr" rid="B3">Hong and Cho, 1995</xref>). A different measure can be taken by transposing the discretized balance equation under CMFD accelerated nodal methods, where transverse leakage and its associated complexities are incorporated via the correction factors in the system matrix. The former and the latter ones are often referred to as direct-mathematical adjoint and indirect-mathematical adjoint, respectively. It is the latter approach that is widely implemented, which will be cited as numerical adjoint throughout this work.</p>
<p>A previous work states that negative adjoint flux values could occur for the conventional CMFD method, which utilized the analytic nodal method (ANM) solution while deducing the correction factor (<xref ref-type="bibr" rid="B6">M&#xfc;ller, 2014</xref>). To overcome such an unphysical anomaly, an additional correction was proposed; however, it deteriorates the consistency of CMFD formulation. In addition, no systematic evaluation of numerical adjoints from different CMFD schemes has been conducted.</p>
<p>In this paper, the characteristics of numerical adjoint fluxes obtained from nodal expansion method (NEM) solutions accelerated via various CMFD schemes are investigated. Especially, a systematic comparison is conducted between each adjoint flux obtained from different CMFD schemes, e.g., conventional CMFD, partial current&#x2013;based CMFD, and one-node CMFD, based on the first-order perturbation theory. In <italic>Coarse-Mesh Finite Difference&#x2013;Based Acceleration Methods</italic>, the basic concept and mathematical formulas regarding various CMFD acceleration schemes are depicted. In <italic>Nodal Expansion Method</italic>, a brief explanation concerning the nodal expansion method is given. In <italic>Attributes of Numerical Adjoint Flux</italic>, mathematical descriptions for attributes of numerical adjoints are depicted including the occurrence of negative adjoint flux. In <italic>Numerical Results</italic>, numerical results are presented alongside first-order perturbation theory&#x2013;based comparison. Finally, conclusions are given in <italic>Conclusion</italic>.</p>
</sec>
<sec id="s2">
<title>Coarse-Mesh Finite Difference&#x2013;Based Acceleration Methods</title>
<p>The philosophy of the CMFD acceleration scheme is the preservation of the reference net current information while retaining the formulation of the finite difference method (FDM), which is the simplest numerical measure to be taken. Three different CMFD-based acceleration methods are considered in this work, which are, namely, 1) conventional CMFD, 2) partial current&#x2013;based CMFD (pCMFD), and 3) one-node CMFD.</p>
<sec id="s2-1">
<title>Conventional CMFD Method</title>
<p>
<xref ref-type="fig" rid="F1">Figure 1</xref> illustrates the balance for neutron flux within a node of interest <italic>i</italic>, and its associated balance equation is expressed as follows:<disp-formula id="e1">
<mml:math id="m1">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3a3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:msub>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(1)</label>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf1">
<mml:math id="m2">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> denotes the net neutron current from node <italic>i</italic> toward its adjacent node <italic>i&#x2b;</italic>1, <italic>k</italic> represents the multiplication factor, and all the other notations are those of the convention. By approximating the gradient of the flux to be linear in the diffusion theory, one garners the following equation which is known as the finite difference method (FDM):<disp-formula id="e2">
<mml:math id="m3">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(2)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e3">
<mml:math id="m4">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(3)</label>
</disp-formula>
</p>
<fig id="F1" position="float">
<label>FIGURE 1</label>
<caption>
<p>Balance within a node of interest.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-10-873731-g001.tif"/>
</fig>
<p>The correction factor <inline-formula id="inf2">
<mml:math id="m5">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> can be envisioned for <xref ref-type="disp-formula" rid="e2">Eq. 2</xref> which alters the net current to be the reference current as follows:<disp-formula id="e4">
<mml:math id="m6">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>,</mml:mo>
</mml:math>
<label>(4)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e5">
<mml:math id="m7">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:math>
<label>(5)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The neutron balance equation, i.e., <xref ref-type="disp-formula" rid="e1">Eq. 1</xref>, is known to be a well-defined problem, in which a single solution (eigenvalue) exists for a certain current value. Hence, the inclusion of <xref ref-type="disp-formula" rid="e4">Eqs 4</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="e5">5</xref> while implementing the FDM would provide an equivalent solution to that of the reference, which is exploited for acquiring <inline-formula id="inf3">
<mml:math id="m8">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (<xref ref-type="bibr" rid="B10">Smith, 1983</xref>). The simplicity of the FDM with its coarse node size will manifest as a reduction in the computing burden (acceleration), hence attaining the name of coarse-mesh finite difference (CMFD) method.</p>
</sec>
<sec id="s2-2">
<title>Partial Current&#x2013;Based CMFD Method</title>
<p>It is apparent that the preservation of partial currents will guarantee retaining net current. From such a perspective, two correction factors for incoming and outgoing partial currents can be considered as depicted in <xref ref-type="fig" rid="F2">Figure 2</xref>, attaining the name of partial current&#x2013;based CMFD (pCMFD) method (<xref ref-type="bibr" rid="B2">Cho et al., 2003</xref>):<disp-formula id="e6">
<mml:math id="m9">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(6)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e7">
<mml:math id="m10">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(7)</label>
</disp-formula>
</p>
<fig id="F2" position="float">
<label>FIGURE 2</label>
<caption>
<p>Visualization of pCMFD correction schemes.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-10-873731-g002.tif"/>
</fig>
<p>The net current can be expressed as<disp-formula id="e8">
<mml:math id="m11">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:msubsup>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(8)</label>
</disp-formula>where<disp-formula id="e9">
<mml:math id="m12">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(9)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e10">
<mml:math id="m13">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(10)</label>
</disp-formula>
</p>
</sec>
<sec id="s2-3">
<title>One-Node CMFD Method</title>
<p>The correction factors for the preservation of net current and surface flux could be introduced separately for each node as shown in <xref ref-type="fig" rid="F3">Figure 3</xref>, where incoming partial current acts as a boundary condition for invoking kernel calculation (<xref ref-type="bibr" rid="B9">Shin and Kim, 1999</xref>). Such an approach differs from the conventional CMFD and pCMFD methods which introduce correction alongside two contiguous nodes:<disp-formula id="e11">
<mml:math id="m14">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(11)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e12">
<mml:math id="m15">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(12)</label>
</disp-formula>
</p>
<fig id="F3" position="float">
<label>FIGURE 3</label>
<caption>
<p>Visualization of one-node CMFD correction factors.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-10-873731-g003.tif"/>
</fig>
<p>Equating <xref ref-type="disp-formula" rid="e11">Eqs 11</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="e12">12</xref> yields the following expression for the surface flux:<disp-formula id="e13">
<mml:math id="m16">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(13)</label>
</disp-formula>where<disp-formula id="e14">
<mml:math id="m17">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(14)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e15">
<mml:math id="m18">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(15)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Originally devised for parallel acceleration, the aforementioned acceleration scheme, which is referred to as one-node CMFD, can still be applied in a similar manner to that of the conventional CMFD or pCMFD method. Note that, for such an implementation, preservation of net current becomes irrelevant to surface flux values.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="s3">
<title>Nodal Expansion Method</title>
<p>As aforementioned, the underlying philosophy of CMFD-based acceleration is retaining current information from higher-order solutions, which is often the nodal calculation for whole-core analyses. In this work, the well-known nodal expansion method (NEM) was implemented as a kernel calculation, which is an assessment of current information and its corresponding correction factors for the neighboring two-node configuration. The correction factor is then considered during the formulation of discretized migration operator being analogous to that of the simple FDM, and the overall procedure is often referred to as NEM-CMFD calculation (<xref ref-type="bibr" rid="B8">Downar et al., 2009</xref>).</p>
<p>The detailed 1D flux and the transverse leakage term for a certain direction of interest are expanded via fourth-order and second-order polynomial basis functions (Legendre polynomials), respectively:<disp-formula id="e16">
<mml:math id="m19">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(16)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e17">
<mml:math id="m20">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(17)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e18">
<mml:math id="m21">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:mtext>&#x2009;</mml:mtext>
<mml:msub>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:mfrac>
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>P</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mn>10</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mn>80</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(18)</label>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf4">
<mml:math id="m22">
<mml:mi>&#x3be;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> is the direction of interest, <inline-formula id="inf5">
<mml:math id="m23">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the <italic>i</italic>th-order flux expansion coefficient for group <italic>g</italic>, and <inline-formula id="inf6">
<mml:math id="m24">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>L</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is the <italic>i</italic>th-order transverse leakage expansion coefficient for group <italic>g</italic>. The determination of net current then corresponds to calculation of flux expansion coefficients, where transverse leakage information must be pre-determined before invoking the NEM kernel calculation. Note that it is the presence of transverse leakage that complicates the assessment of direct-mathematical adjoint flux.</p>
<p>For a two-node NEM calculation, a total of 8G (G &#x3d; number of groups) coefficients must be determined, which requires the same number of governing equations. Flux continuity (1G), current continuity (1G), and zeroth, first, and second moment node balance equations (2G for each) are envisioned for such a case, which results in a generation of 8G by 8G matrix equation. In contrast, a 4G by 4G matrix equation is formulated for a node at the boundary, where incoming partial current information is used in lieu of continuity equations.</p>
</sec>
<sec id="s4">
<title>Attributes of Numerical Adjoint Flux</title>
<p>Accompanied by proper usage of nodal kernel(s), either aided by transverse leakage or not, CMFD-based acceleration provides an FDM-like matrix where correction factors retain the net current information, rendering the solution to be that of the nodal calculation. The numerical adjoint can be readily calculated through the transpose of such a matrix representation; however, the correction factors manifest as a non-self-adjoint issue. Hence, the acquired numerical adjoint deviates from the reference one that possesses the self-adjoint property, where the extent of deviation depends on the type of CMFD acceleration scheme being utilized.</p>
<sec id="s4-1">
<title>Self-Adjoint Issue</title>
<p>The multigroup diffusion equation can be written as follows:<disp-formula id="e19">
<mml:math id="m25">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c7;</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:munderover>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>G</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3a3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:munderover>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2260;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mi>G</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3a3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(19)</label>
</disp-formula>where <italic>G</italic> and <italic>k</italic> represent the number of energy groups and multiplication factor, <inline-formula id="inf7">
<mml:math id="m26">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> denotes the migration operator for group <italic>g</italic> (<inline-formula id="inf8">
<mml:math id="m27">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2207;</mml:mo>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2207;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3a3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>), and all the other notations are those of the convention. Note that, through proper discretization, the given equation can be represented in a matrix form. The numerical adjoint flux can then be calculated by transposing <xref ref-type="disp-formula" rid="e19">Eq. 19</xref>:<disp-formula id="e20">
<mml:math id="m28">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>&#x2020;</mml:mo>
</mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>&#x2020;</mml:mo>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:munderover>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>G</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3c7;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3a3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2020;</mml:mo>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:munderover>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mtable>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2260;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:mrow>
<mml:mi>G</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3a3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2020;</mml:mo>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(20)</label>
</disp-formula>where superscript dagger (<inline-formula id="inf9">
<mml:math id="m29">
<mml:mo>&#x2020;</mml:mo>
</mml:math>
</inline-formula>) signifies the adjoint operation.</p>
<p>Mathematically, it could be shown that the continuous migration operator for a certain group is self-adjoint (<xref ref-type="bibr" rid="B7">Ott and Neuhold, 1985</xref>). Such a feature is retained for the FDM approach, however, but not for the CMFD accelerated nodal calculation due to the presence of correction factors. The discretized balance equation can be generalized as follows:<disp-formula id="e21">
<mml:math id="m30">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(21)</label>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf10">
<mml:math id="m31">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> represents the contribution from <inline-formula id="inf11">
<mml:math id="m32">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> for the neutron balance concerning <inline-formula id="inf12">
<mml:math id="m33">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf13">
<mml:math id="m34">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> denotes the source term for node <italic>i</italic> containing both scattering and fission. <xref ref-type="table" rid="T1">Table 1</xref> summarizes the matrix entries for the FDM and CMFD methods, where only the FDM approach retains the self-adjoint of the migration matrix, i.e., <inline-formula id="inf14">
<mml:math id="m35">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf15">
<mml:math id="m36">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>.</p>
<table-wrap id="T1" position="float">
<label>TABLE 1</label>
<caption>
<p>Migration matrix entries for CMFD methods.</p>
</caption>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th align="left">Method</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf16">
<mml:math id="m37">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf17">
<mml:math id="m38">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf18">
<mml:math id="m39">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td align="left">FDM</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf19">
<mml:math id="m40">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf20">
<mml:math id="m41">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf21">
<mml:math id="m42">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">CMFD</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf22">
<mml:math id="m43">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf23">
<mml:math id="m44">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf24">
<mml:math id="m45">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">pCMFD</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf25">
<mml:math id="m46">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf26">
<mml:math id="m47">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf27">
<mml:math id="m48">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">One-node CMFD</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf28">
<mml:math id="m49">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf29">
<mml:math id="m50">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
<td align="center">
<inline-formula id="inf30">
<mml:math id="m51">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>It could be observed that all the enumerated CMFD methods do not retain the self-adjoint property for the group-wise migration matrix. In addition, for the conventional CMFD and one-node CMFD, it could be easily shown that the absolute magnitude of corrections factors will dwindle with a decrease in the mesh size, i.e., numerators for <xref ref-type="disp-formula" rid="e5">Eqs 5</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="e14">14</xref>, and <xref ref-type="disp-formula" rid="e15">15</xref> converge to zero:<disp-formula id="e22">
<mml:math id="m52">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(22)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e23">
<mml:math id="m53">
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>/</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2192;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(23)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>However, correction factors for pCMFD do not converge to zero like the other two CMFD-based acceleration schemes:<disp-formula id="e24">
<mml:math id="m54">
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x2dc;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mo>&#x2245;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:mtd>
</mml:mtr>
</mml:mtable>
</mml:math>
<label>(24)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The inclusion of correction factors can be expressed in the following manner:<disp-formula id="e25">
<mml:math id="m55">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(25)</label>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf31">
<mml:math id="m56">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> represents the CMFD-based flux and <inline-formula id="inf32">
<mml:math id="m57">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf33">
<mml:math id="m58">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> denote diagonal and off-diagonal correction entries, respectively. The transpose of <xref ref-type="disp-formula" rid="e25">Eq. 25</xref> can be written as<disp-formula id="e26">
<mml:math id="m59">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2020;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2020;</mml:mo>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>&#x2020;</mml:mo>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2020;</mml:mo>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:msup>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mo>&#x2020;</mml:mo>
</mml:msup>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2020;</mml:mo>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(26)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>Since the diagonal matrix is self-adjoint, i.e., <inline-formula id="inf34">
<mml:math id="m60">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>&#x2020;</mml:mo>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>, subtraction of the two equations above garners<disp-formula id="e27">
<mml:math id="m61">
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2020;</mml:mo>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>&#x2020;</mml:mo>
</mml:msubsup>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2020;</mml:mo>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mi>k</mml:mi>
</mml:mfrac>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2020;</mml:mo>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:math>
<label>(27)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>If <inline-formula id="inf35">
<mml:math id="m62">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x2245;</mml:mo>
<mml:mi>&#x3b4;</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>&#x2020;</mml:mo>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> is satisfied, <inline-formula id="inf36">
<mml:math id="m63">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x2020;</mml:mo>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> becomes the solution for <xref ref-type="disp-formula" rid="e27">Eq. 27</xref>, which corresponds to the preservation of self-adjoint feature.</p>
<p>Since CMFD-induced and one-node CMFD&#x2013;induced correction factors converge to zero with an increase in the number of nodes, their corresponding numerical adjoints would also converge to the reference, which is not expected for the pCMFD-based numerical adjoint flux.</p>
</sec>
<sec id="s4-2">
<title>Negative Adjoint Flux Issue</title>
<p>The correction factors in the discretized balance equation could result in the occurrence of negative numerical adjoint flux values as pointed out in previous studies which implemented the analytic nodal method (ANM) while deducing correction factors (<xref ref-type="bibr" rid="B6">M&#xfc;ller, 2014</xref>). Such an anomaly ensues when the off-diagonal and its corresponding diagonal entry of the migration matrix attain the same sign, which cannot be prevented for the conventional CMFD method. To circumvent such an issue, a different formula for net current preservation can be partially utilized under certain conditions; however, such an approach deteriorates the consistency in the CMFD formulation, i.e., ad hoc up to a certain extent.</p>
<p>Recalling that the usage of one-node CMFD in a two-node manner, i.e., not parallelized, could preserve the net current regardless of its surface flux values, one could exclude the occurrence of negative adjoint flux values through proper adjustment of the surface flux values. It is noteworthy to articulate that consistent usage of the same surface flux value while formulating the correction factors is responsible for the preservation of the current.</p>
<p>From <xref ref-type="disp-formula" rid="e14">Eqs 14</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="e15">15</xref>, it could be recognized that the one-node CMFD correction factors have the same unit as the diffusion coefficient. Since it is unphysical for the correction factor&#x2013;included diffusion coefficient to be negative, the following conditions can be envisioned:<disp-formula id="e28">
<mml:math id="m64">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(28)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e29">
<mml:math id="m65">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x2264;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(29)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>
<xref ref-type="disp-formula" rid="e28">Eqs 28</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="e29">29</xref> represent the criterion for correction factors <inline-formula id="inf37">
<mml:math id="m66">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf38">
<mml:math id="m67">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> being less than their associated diffusion coefficient in magnitude, respectively. Through adjustment of surface flux to suffice <xref ref-type="disp-formula" rid="e28">Eqs 28</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="e29">29</xref>, the occurrence of negative numerical adjoint flux can be stifled.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="s5">
<title>Numerical Results</title>
<sec id="s5-1">
<title>One-Group Reactor Problem</title>
<p>To test the deviation in the self-adjoint feature for various CMFD-based numerical adjoint fluxes, a simple one-group two-dimensional reactor problem was considered as shown in <xref ref-type="fig" rid="F4">Figure 4</xref>. Two types of assemblies with a length of 20&#xa0;cm are considered as shown in the cartoon, where their cross-section (XS) values are enumerated in <xref ref-type="table" rid="T2">Table 2</xref>.</p>
<fig id="F4" position="float">
<label>FIGURE 4</label>
<caption>
<p>One-group reactor problem.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-10-873731-g004.tif"/>
</fig>
<table-wrap id="T2" position="float">
<label>TABLE 2</label>
<caption>
<p>Cross-section (XS) for the one-group reactor problem.</p>
</caption>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th align="left">Assembly</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf39">
<mml:math id="m68">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3a3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf40">
<mml:math id="m69">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3a3;</mml:mi>
<mml:mi>a</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf41">
<mml:math id="m70">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x3bd;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mo>&#x2211;</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td align="left">TYPE 1</td>
<td align="char" char=".">0.3650</td>
<td align="char" char=".">0.0650</td>
<td align="char" char=".">0.0700</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">TYPE 2</td>
<td align="char" char=".">0.3650</td>
<td align="char" char=".">0.0750</td>
<td align="char" char=".">0.0700</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>For the acquisition of numerical adjoints, the nodal expansion method (NEM) kernel was utilized, whereas the reference adjoint flux was obtained via the FDM while dividing each assembly into equally spaced 2,500 nodes (50 &#xd7; 50 per assembly). Since the FDM-based numerical adjoint always retains the self-adjoint feature, the acquired fine node-based result was regarded as a reference after condensing into an assembly-wise value according to the following equation (<xref ref-type="bibr" rid="B8">Downar et al., 2009</xref>):<disp-formula id="e30">
<mml:math id="m71">
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:munder>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#x2020;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">r</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">r</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mo>&#x2032;</mml:mo>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mn>1.0</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(30)</label>
</disp-formula>
</p>
<p>The acquired multiplication factors for both forward and adjoint calculations are given in <xref ref-type="table" rid="T3">Table 3</xref>, where all the cases exhibit the same value.</p>
<table-wrap id="T3" position="float">
<label>TABLE 3</label>
<caption>
<p>Calculated multiplication factors for the one-group reactor problem.</p>
</caption>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th align="left">Method</th>
<th align="center">K-EFF</th>
<th align="center">K-EFF (ADJ)</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td align="left">NEM-CMFD (1 &#xd7; 1)</td>
<td align="char" char=".">1.071408</td>
<td align="char" char=".">1.071408</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">NEM-pCMFD (1 &#xd7; 1)</td>
<td align="char" char=".">1.071408</td>
<td align="char" char=".">1.071408</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">NEM-1NCMFD (1 &#xd7; 1)</td>
<td align="char" char=".">1.071408</td>
<td align="char" char=".">1.071408</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">FDM (50 &#xd7; 50)</td>
<td align="char" char=".">1.071408</td>
<td align="char" char=".">1.071408</td>
</tr>
</tbody>
</table>
<table-wrap-foot>
<fn>
<p>&#x2a;(1 &#xd7; 1) and (50 &#xd7; 50) represent fuel assembly nodalization.</p>
</fn>
</table-wrap-foot>
</table-wrap>
<p>
<xref ref-type="fig" rid="F5">Figure 5</xref> illustrates the acquired adjoint fluxes from each acceleration scheme, where normalization according to <xref ref-type="disp-formula" rid="e30">Eq. 30</xref> was performed for comparison. It could be recognized that only the pCMFD-based numerical adjoint flux exhibits a different distribution. <xref ref-type="fig" rid="F6">Figure 6</xref> summarizes the calculation result where the absolute value of percentage error for each case is given for both forward and adjoint fluxes. Note that the numerical adjoint flux exhibits the most conspicuous error for the TYPE 2 assembly region due to its enlarged absorption XS value:<disp-formula id="e31">
<mml:math id="m72">
<mml:mrow>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mo>%</mml:mo>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>C</mml:mi>
<mml:mi>M</mml:mi>
<mml:mi>F</mml:mi>
<mml:mi>D</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msup>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#x7c;</mml:mo>
</mml:mrow>
<mml:mo>&#xd7;</mml:mo>
<mml:mn>100</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo>
</mml:math>
<label>(31)</label>
</disp-formula>
</p>
<fig id="F5" position="float">
<label>FIGURE 5</label>
<caption>
<p>CMFD-based numerical adjoint fluxes.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-10-873731-g005.tif"/>
</fig>
<fig id="F6" position="float">
<label>FIGURE 6</label>
<caption>
<p>Percentage error for forward and adjoint fluxes with a node size of 20&#xa0;cm.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-10-873731-g006.tif"/>
</fig>
<p>As aforementioned, the deviation from the self-adjoint feature weakens as the size of the node dwindles. A similar analysis was performed by imposing a node size of 10&#xa0;cm, where reduction in the adjoint flux error is observed for both CMFD and one-node CMFD (1NCMFD) cases as depicted in <xref ref-type="fig" rid="F7">Figure 7</xref>.</p>
<fig id="F7" position="float">
<label>FIGURE 7</label>
<caption>
<p>Percentage error for forward and adjoint fluxes with a node size of 10&#xa0;cm.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-10-873731-g007.tif"/>
</fig>
</sec>
<sec id="s5-2">
<title>KWU 2D Benchmark Problem</title>
<p>The KWU PWR 2D benchmark problem has been considered while excluding the presence of soluble boron under fully rodded conditions (<xref ref-type="bibr" rid="B1">Benchmark Source Situation, 1985</xref>). The configuration of the reactor problem is given in <xref ref-type="fig" rid="F8">Figure 8</xref> alongside four different positions for imposing localized perturbation in the absorption XS.</p>
<fig id="F8" position="float">
<label>FIGURE 8</label>
<caption>
<p>KWU 2D core configuration.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-10-873731-g008.tif"/>
</fig>
<p>The attainment of reference adjoint flux was done in a similar fashion to that of <italic>one-group reactor problem</italic> while dividing each assembly into equally spaced 10,000 nodes (100 &#xd7; 100 per assembly). <xref ref-type="table" rid="T4">Table 4</xref> juxtaposes the calculated multiplication factors, where the same values are obtained regardless of the CMFD acceleration schemes as expected. Note that each assembly was taken as a single node during the CMFD accelerated nodal calculation.</p>
<table-wrap id="T4" position="float">
<label>TABLE 4</label>
<caption>
<p>Calculated multiplication factors for the KWU 2D problem.</p>
</caption>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th align="left">Method</th>
<th align="center">K-EFF</th>
<th align="center">K-EFF (ADJ)</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td align="left">NEM-CMFD (1 &#xd7; 1)</td>
<td align="char" char=".">1.165863</td>
<td align="char" char=".">1.165863</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">NEM-pCMFD (1 &#xd7; 1)</td>
<td align="char" char=".">1.165863</td>
<td align="char" char=".">1.165863</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">NEM-1NCMFD (1 &#xd7; 1)</td>
<td align="char" char=".">1.165863</td>
<td align="char" char=".">1.165863</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">FDM (100 &#xd7; 100)</td>
<td align="char" char=".">1.165694</td>
<td align="char" char=".">1.165694</td>
</tr>
</tbody>
</table>
<table-wrap-foot>
<fn>
<p>&#x2a;(1 &#xd7; 1) and (100 &#xd7; 100) represent fuel assembly nodalization.</p>
</fn>
</table-wrap-foot>
</table-wrap>
<p>The acquired numerical adjoint fluxes for both fast and thermal groups are shown in <xref ref-type="fig" rid="F9">Figures 9</xref>, <xref ref-type="fig" rid="F10">10</xref>, where pCMFD-based results do not conform with the other results. In addition, negative adjoint flux values (red color) are observed for the thermal group adjoint flux in the peripheral regions as depicted in <xref ref-type="fig" rid="F10">Figure 10</xref>, where the surface flux attained from the NEM kernel calculation was directly utilized for one-node CMFD acceleration, i.e., no correction was made for acquisition of correction factors.</p>
<fig id="F9" position="float">
<label>FIGURE 9</label>
<caption>
<p>Fast group numerical adjoint flux for the KWU 2D problem.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-10-873731-g009.tif"/>
</fig>
<fig id="F10" position="float">
<label>FIGURE 10</label>
<caption>
<p>Thermal group numerical adjoint flux for the KWU 2D problem.</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-10-873731-g010.tif"/>
</fig>
<p>In order to stifle the occurrence of negative adjoint flux as shown in <xref ref-type="fig" rid="F10">Figure 10</xref>, the surface flux was adjusted as follows to alter the correction factor to be zero when one of <xref ref-type="disp-formula" rid="e28">Eqs 28</xref>, <xref ref-type="disp-formula" rid="e29">29</xref> is met during a one-node CMFD calculation. The resulting numerical adjoint is illustrated in <xref ref-type="fig" rid="F11">Figures 11</xref>, <xref ref-type="fig" rid="F12">12</xref>, where no negative values are observed:<disp-formula id="e32">
<mml:math id="m97">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
</mml:msub>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>R</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(32)</label>
</disp-formula>
<disp-formula id="e33">
<mml:math id="m98">
<mml:mrow>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x22c5;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>J</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>f</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mo>&#xaf;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:mi>f</mml:mi>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mo>&#xa0;</mml:mo>
<mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>D</mml:mi>
<mml:mo>&#x5e;</mml:mo>
</mml:mover>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
</mml:mrow>
<mml:mi>L</mml:mi>
</mml:msubsup>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(33)</label>
</disp-formula>
</p>
<fig id="F11" position="float">
<label>FIGURE 11</label>
<caption>
<p>One-node CMFD&#x2013;based fast group numerical adjoint flux for the KWU 2D problem. The adjusted result is denoted with an asterisk (&#x2a;).</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-10-873731-g011.tif"/>
</fig>
<fig id="F12" position="float">
<label>FIGURE 12</label>
<caption>
<p>One-node CMFD&#x2013;based thermal group numerical adjoint flux for the KWU 2D problem. The adjusted result is denoted with an asterisk (&#x2a;).</p>
</caption>
<graphic xlink:href="fenrg-10-873731-g012.tif"/>
</fig>
<p>For a systematic comparison between the numerical adjoint fluxes, the first-order perturbation theory was utilized, where assessment in the change of reactivity was made and compared with the reference value. Note that the reference reactivity change was evaluated via a direct solution of the perturbed system. The reactivity change can be estimated as follows:<disp-formula id="e34">
<mml:math id="m99">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:munder>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>&#x2020;</mml:mo>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">r</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">F</mml:mi>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:mi mathvariant="bold">M</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold-italic">r</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:munderover>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mi>&#x221e;</mml:mi>
</mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mstyle displaystyle="true">
<mml:mrow>
<mml:munder>
<mml:mo>&#x222b;</mml:mo>
<mml:mi>V</mml:mi>
</mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:msubsup>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>&#x2020;</mml:mo>
</mml:msubsup>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi mathvariant="bold">r</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>E</mml:mi>
</mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mi mathvariant="bold">F</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mstyle>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3d5;</mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn>
</mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mi mathvariant="bold">r</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>E</mml:mi>
<mml:mo>)</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:mrow>
</mml:mfrac>
</mml:mrow>
</mml:math>
<label>(34)</label>
</disp-formula>where <inline-formula id="inf66">
<mml:math id="m100">
<mml:mi>&#x3bb;</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> denotes the reciprocal of multiplication factor, <inline-formula id="inf67">
<mml:math id="m101">
<mml:mi>F</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> and <inline-formula id="inf68">
<mml:math id="m102">
<mml:mi>M</mml:mi>
</mml:math>
</inline-formula> represent augmented fission and migration operators, respectively, and all the other notations are those of the convention.</p>
<p>Four different perturbation scenarios are envisaged as shown in <xref ref-type="fig" rid="F8">Figure 8</xref>, where a change in the absorption XS was locally imposed (yellow colored assemblies). The extent of variation in the XS compared to its original value was set to be 30% for cases 1 to 3 and 80% for case 4. Two different adjoint fluxes are considered for the one-node CMFD method, namely, the original and the adjusted one. Note that the former result is subjected to a negative value issue. The calculated results are enumerated from <xref ref-type="table" rid="T5">Tables 5</xref>&#x2013;<xref ref-type="table" rid="T8">8</xref>.</p>
<table-wrap id="T5" position="float">
<label>TABLE 5</label>
<caption>
<p>Reactivity change (pcm) estimation for perturbation case 1.</p>
</caption>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th align="left">Case 1</th>
<th colspan="3" align="center">
<inline-formula id="inf42">
<mml:math id="m73">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3a3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>30</mml:mn>
<mml:mo>%</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
<th colspan="3" align="center">
<inline-formula id="inf43">
<mml:math id="m74">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3a3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>30</mml:mn>
<mml:mo>%</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
</tr>
<tr>
<th align="left">Method</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf44">
<mml:math id="m75">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (direct)</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf45">
<mml:math id="m76">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (first order)</th>
<th align="center">Difference</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf46">
<mml:math id="m77">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (direct)</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf47">
<mml:math id="m78">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (first order)</th>
<th align="center">Difference</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td align="left">CMFD</td>
<td align="center">516.46</td>
<td align="center">598.99</td>
<td align="center">82.53</td>
<td align="center">&#x2212;414.69</td>
<td align="center">&#x2212;481.39</td>
<td align="center">&#x2212;66.70</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">pCMFD</td>
<td align="center">516.46</td>
<td align="center">406.11</td>
<td align="center">&#x2212;110.35</td>
<td align="center">&#x2212;414.69</td>
<td align="center">&#x2212;298.90</td>
<td align="center">115.79</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">1NCMFD</td>
<td align="center">516.46</td>
<td align="center">598.27</td>
<td align="center">81.82</td>
<td align="center">&#x2212;414.69</td>
<td align="center">&#x2212;480.97</td>
<td align="center">&#x2212;66.28</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">1NCMFD&#x2a;</td>
<td align="center">516.46</td>
<td align="center">598.27</td>
<td align="center">81.82</td>
<td align="center">&#x2212;414.69</td>
<td align="center">&#x2212;480.97</td>
<td align="center">&#x2212;66.28</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Uniform</td>
<td align="center">516.46</td>
<td align="center">296.91</td>
<td align="center">&#x2212;219.55</td>
<td align="center">&#x2212;414.69</td>
<td align="center">&#x2212;212.99</td>
<td align="center">201.70</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="T6" position="float">
<label>TABLE 6</label>
<caption>
<p>Reactivity change (pcm) estimation for perturbation case 2.</p>
</caption>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th align="left">Case 2</th>
<th colspan="3" align="center">
<inline-formula id="inf48">
<mml:math id="m79">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3a3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>30</mml:mn>
<mml:mo>%</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
<th colspan="3" align="center">
<inline-formula id="inf49">
<mml:math id="m80">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3a3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>30</mml:mn>
<mml:mo>%</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
</tr>
<tr>
<th align="left">Method</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf50">
<mml:math id="m81">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (direct)</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf51">
<mml:math id="m82">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (first order)</th>
<th align="center">Difference</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf52">
<mml:math id="m83">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (direct)</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf53">
<mml:math id="m84">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (first order)</th>
<th align="center">Difference</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td align="left">CMFD</td>
<td align="center">11.74</td>
<td align="center">12.88</td>
<td align="center">1.14</td>
<td align="center">&#x2212;10.02</td>
<td align="center">&#x2212;10.95</td>
<td align="center">&#x2212;0.93</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">pCMFD</td>
<td align="center">11.74</td>
<td align="center">40.09</td>
<td align="center">28.35</td>
<td align="center">&#x2212;10.02</td>
<td align="center">&#x2212;34.40</td>
<td align="center">&#x2212;24.38</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">1NCMFD</td>
<td align="center">11.74</td>
<td align="center">12.41</td>
<td align="center">0.66</td>
<td align="center">&#x2212;10.02</td>
<td align="center">&#x2212;10.55</td>
<td align="center">&#x2212;0.53</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">1NCMFD&#x2a;</td>
<td align="center">11.74</td>
<td align="center">12.41</td>
<td align="center">0.67</td>
<td align="center">&#x2212;10.02</td>
<td align="center">&#x2212;10.55</td>
<td align="center">&#x2212;0.53</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Uniform</td>
<td align="center">11.74</td>
<td align="center">40.77</td>
<td align="center">29.03</td>
<td align="center">&#x2212;10.02</td>
<td align="center">&#x2212;35.17</td>
<td align="center">&#x2212;25.15</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="T7" position="float">
<label>TABLE 7</label>
<caption>
<p>Reactivity change (pcm) estimation for perturbation case 3.</p>
</caption>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th align="left">Case 3</th>
<th colspan="3" align="center">
<inline-formula id="inf54">
<mml:math id="m85">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3a3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>30</mml:mn>
<mml:mo>%</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
<th colspan="3" align="center">
<inline-formula id="inf55">
<mml:math id="m86">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3a3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>30</mml:mn>
<mml:mo>%</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
</tr>
<tr>
<th align="left">Method</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf56">
<mml:math id="m87">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (direct)</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf57">
<mml:math id="m88">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (first order)</th>
<th align="center">Difference</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf58">
<mml:math id="m89">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (direct)</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf59">
<mml:math id="m90">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (first order)</th>
<th align="center">Difference</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td align="left">CMFD</td>
<td align="center">10.12</td>
<td align="center">11.31</td>
<td align="center">1.19</td>
<td align="center">&#x2212;8.04</td>
<td align="center">&#x2212;8.95</td>
<td align="center">&#x2212;0.91</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">pCMFD</td>
<td align="center">10.12</td>
<td align="center">48.55</td>
<td align="center">38.43</td>
<td align="center">&#x2212;8.04</td>
<td align="center">&#x2212;38.58</td>
<td align="center">&#x2212;30.54</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">1NCMFD</td>
<td align="center">10.12</td>
<td align="center">11.01</td>
<td align="center">0.89</td>
<td align="center">&#x2212;8.04</td>
<td align="center">&#x2212;8.71</td>
<td align="center">&#x2212;0.67</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">1NCMFD&#x2a;</td>
<td align="center">10.12</td>
<td align="center">11.01</td>
<td align="center">0.88</td>
<td align="center">&#x2212;8.04</td>
<td align="center">&#x2212;8.71</td>
<td align="center">&#x2212;0.67</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Uniform</td>
<td align="center">10.12</td>
<td align="center">52.95</td>
<td align="center">42.82</td>
<td align="center">&#x2212;8.04</td>
<td align="center">&#x2212;42.32</td>
<td align="center">&#x2212;34.28</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<table-wrap id="T8" position="float">
<label>TABLE 8</label>
<caption>
<p>Reactivity change (pcm) estimation for perturbation case 4.</p>
</caption>
<table>
<thead valign="top">
<tr>
<th align="left">Case 4</th>
<th colspan="3" align="center">
<inline-formula id="inf60">
<mml:math id="m91">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3a3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2b;</mml:mo>
<mml:mn>80</mml:mn>
<mml:mo>%</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
<th colspan="3" align="center">
<inline-formula id="inf61">
<mml:math id="m92">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:msub>
<mml:mi>&#x3a3;</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>a</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>g</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:msub>
<mml:mo>&#x3d;</mml:mo>
<mml:mo>&#x2212;</mml:mo>
<mml:mn>80</mml:mn>
<mml:mo>%</mml:mo>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula>
</th>
</tr>
<tr>
<th align="left">Method</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf62">
<mml:math id="m93">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (direct)</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf63">
<mml:math id="m94">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (first order)</th>
<th align="center">Difference</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf64">
<mml:math id="m95">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (direct)</th>
<th align="center">
<inline-formula id="inf65">
<mml:math id="m96">
<mml:mrow>
<mml:mi>&#x394;</mml:mi>
<mml:mi>&#x3c1;</mml:mi>
</mml:mrow>
</mml:math>
</inline-formula> (first order)</th>
<th align="center">Difference</th>
</tr>
</thead>
<tbody valign="top">
<tr>
<td align="left">CMFD</td>
<td align="center">6.93</td>
<td align="center">&#x2212;0.26</td>
<td align="center">&#x2212;7.19</td>
<td align="center">&#x2212;1.04</td>
<td align="center">&#x2212;0.03</td>
<td align="center">1.01</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">pCMFD</td>
<td align="center">6.93</td>
<td align="center">293.16</td>
<td align="center">286.23</td>
<td align="center">&#x2212;1.04</td>
<td align="center">&#x2212;33.88</td>
<td align="center">&#x2212;32.84</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">1NCMFD</td>
<td align="center">6.93</td>
<td align="center">&#x2212;0.31</td>
<td align="center">&#x2212;7.24</td>
<td align="center">&#x2212;1.04</td>
<td align="center">&#x2212;0.01</td>
<td align="center">1.03</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">1NCMFD&#x2a;</td>
<td align="center">6.93</td>
<td align="center">1.18</td>
<td align="center">&#x2212;5.75</td>
<td align="center">&#x2212;1.04</td>
<td align="center">&#x2212;0.21</td>
<td align="center">0.83</td>
</tr>
<tr>
<td align="left">Uniform</td>
<td align="center">6.93</td>
<td align="center">980.98</td>
<td align="center">974.05</td>
<td align="center">&#x2212;1.04</td>
<td align="center">&#x2212;109.64</td>
<td align="center">&#x2212;108.60</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</table-wrap>
<p>Where the asterisk denotes the adjusted one-node CMFD numerical adjoint and UNIFORM indicates the usage of unit vector while estimating reactivity change according to the first-order perturbation theory. It could be observed that the exploitation of one-node CMFD&#x2013;based adjoint flux renders the estimation to be more accurate compared to other approaches. Especially, for the perturbation in the reflector region, i.e., case 4, only the negative adjoint flux issue&#x2013;resolved one-node CMFD exhibits a reliable result.</p>
</sec>
</sec>
<sec sec-type="conclusion" id="s6">
<title>Conclusion</title>
<p>In this work, attributes of numerical adjoint fluxes that are obtained from various CMFD-based acceleration methods, e.g., conventional CMFD, pCMFD, and one-node CMFD, are investigated alongside a thorough mathematical description. It is noteworthy to mention that one-node CMFD formulation was employed under the two-node configuration, i.e., not in a parallelized manner. With the exploitation of the NEM kernel, the CMFD correction factors that are introduced in the migration operator matrix render such a matrix to be non-self-adjoint for all the presented CMFD acceleration schemes. Especially, it was found that the pCMFD-based numerical adjoint flux cannot retain the self-adjoint feature of a migration operator regardless of its mesh size, insinuating its inherent limitation for acquiring a reliable estimation for adjoint information. In addition, the occurrence of negative adjoint flux values was encountered for both conventional CMFD and one-node CMFD methods, which result in an erroneous reactivity estimation when employed as a weighting function for the first-order perturbation theory.</p>
<p>Mathematically, the preservation of net current information is independent of the choice of surface flux value if it is consistently applied for the generation of correction factors regarding the one-node CMFD method under the two-node configuration. Nevertheless, the magnitude of such correction factors, which has a unit of length, must not exceed the given diffusion coefficient to prevent encountering negative adjoint flux values. Hence, an adjustment scheme in the surface flux to circumvent such an issue while deducing the correction factors was proposed regarding the one-node CMFD method. A systematic analysis based on the first-order perturbation theory vividly attests to the effectiveness of employing the adjusted one-node CMFD&#x2013;based numerical adjoint flux concerning a localized perturbation where a negative adjoint flux originally appeared. The stability analysis for the proposed surface flux&#x2013;adjusted one-node CMFD acceleration scheme will be deliberated in the near future.</p>
</sec>
</body>
<back>
<sec id="s7">
<title>Data Availability Statement</title>
<p>The original contributions presented in the study are included in the article/Supplementary Material, and further inquiries can be directed to the corresponding author.</p>
</sec>
<sec id="s8">
<title>Author Contributions</title>
<p>TO wrote the first draft of the manuscript. TO and YK contributed to conception and design of the study. YK provided overall supervision.</p>
</sec>
<sec id="s9">
<title>Funding</title>
<p>This work was supported by the National Research Foundation of Korea Grant funded by the Korean government (NRF-2016R1A5A1013919) and BK21 FOUR (Fostering Outstanding Universities for Research; project No. 4120200313637).</p>
</sec>
<sec sec-type="COI-statement" id="s10">
<title>Conflict of Interest</title>
<p>The authors declare that the research was conducted in the absence of any commercial or financial relationships that could be construed as a potential conflict of interest.</p>
</sec>
<sec sec-type="disclaimer" id="s11">
<title>Publisher&#x2019;s Note</title>
<p>All claims expressed in this article are solely those of the authors and do not necessarily represent those of their affiliated organizations, or those of the publisher, the editors, and the reviewers. Any product that may be evaluated in this article, or claim that may be made by its manufacturer, is not guaranteed or endorsed by the publisher.</p>
</sec>
<ref-list>
<title>References</title>
<ref id="B1">
<citation citation-type="book">
<collab>Benchmark Source Situation</collab> (<year>1985</year>). <source>Tech. Rep. ANL-7416</source>. <publisher-loc>Argonne, IL</publisher-loc>: <publisher-name>National Energy Software Center</publisher-name>. </citation>
</ref>
<ref id="B2">
<citation citation-type="book">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Cho</surname>
<given-names>N. Z.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Lee</surname>
<given-names>G. S.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Park</surname>
<given-names>C. J.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2003</year>). <source>On a New Acceleration Method for 3D Whole-Core Transport Calculations</source>. <publisher-loc>Sasebo</publisher-loc>: <publisher-name>Annual Meeting of the Atomic Energy Society of Japan</publisher-name>. </citation>
</ref>
<ref id="B8">
<citation citation-type="book">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Downar</surname>
<given-names>T.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Xu</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Seker</surname>
<given-names>V.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2009</year>). <source>PARCS NRC Core Neutronics Simulator THEOTY MANUAL</source>. <publisher-loc>Ann Arbor, MI</publisher-loc>. </citation>
</ref>
<ref id="B3">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Hong</surname>
<given-names>S. G.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Cho</surname>
<given-names>N. Z.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>1995</year>). <article-title>Mathematical Adjoint Solution to the Analytic Expansion Nodal (AFEN) Method</article-title>. <source>J. Korean Nucl. Soc.</source> <volume>27</volume>, <fpage>374</fpage>&#x2013;<lpage>384</lpage>. </citation>
</ref>
<ref id="B4">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Lawrence</surname>
<given-names>R. D.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>1984</year>). <article-title>Perturbation Theory within the Framework of a Higher-Order Nodal Method</article-title>. <source>Trans. Am. Nucl. Soc.</source> <volume>46</volume>, <fpage>402</fpage>. </citation>
</ref>
<ref id="B5">
<citation citation-type="book">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Lewins</surname>
<given-names>J.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>1965</year>). <source>&#x2018;IMPORTANCE: The Adjoint Function&#x2019;</source>. <publisher-loc>Oxford</publisher-loc>: <publisher-name>Pergamon Press</publisher-name>. </citation>
</ref>
<ref id="B6">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>M&#xfc;ller</surname>
<given-names>E.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>2014</year>). <article-title>On the Non-uniqueness of the Nodal Mathematical Adjoint</article-title>. <source>Ann. Nucl. Energ.</source> <volume>64</volume>, <fpage>333</fpage>&#x2013;<lpage>342</lpage>. <pub-id pub-id-type="doi">10.1016/j.anucene.2013.10.019</pub-id> </citation>
</ref>
<ref id="B7">
<citation citation-type="book">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Ott</surname>
<given-names>K. O.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Neuhold</surname>
<given-names>R. J.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>1985</year>). <source>Introductory Nuclear Reactor Dynamics</source>. <publisher-name>American Nuclear Society</publisher-name>. </citation>
</ref>
<ref id="B9">
<citation citation-type="book">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Shin</surname>
<given-names>H. C.</given-names>
</name>
<name>
<surname>Kim</surname>
<given-names>Y.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>1999</year>). <source>A Nonlinear Combination of CMFD and FMFD Methods</source>. <publisher-loc>Pohang</publisher-loc>: <publisher-name>Proceedings of Korean Nuclear Society Spring Meeting</publisher-name>. </citation>
</ref>
<ref id="B10">
<citation citation-type="journal">
<person-group person-group-type="author">
<name>
<surname>Smith</surname>
<given-names>K. S.</given-names>
</name>
</person-group> (<year>1983</year>). <article-title>Nodal Method Storage Reduction by Nonlinear Iteration</article-title>. <source>Trans. Am. Nucl. Soc.</source> <volume>44</volume>, <fpage>265</fpage>. </citation>
</ref>
</ref-list>
</back>
</article>