Development and validation of Apros multigroup nodal diffusion model

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.advisor Airila, Markus
dc.contributor.author Rintala, Antti
dc.date.accessioned 2015-11-19T11:28:13Z
dc.date.available 2015-11-19T11:28:13Z
dc.date.issued 2015-11-03
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/18684
dc.description.abstract The development of a steady state and transient multigroup nodal diffusion model for process simulation software Apros was continued and the models were validated. The initial implementation of the model was performed in 2009 and it has not been under continuous development afterwards. Some errors in the steady state model were corrected. The transient model was found to be incorrect. The solution method of the transient model was derived, and the program code not common with the steady state model was almost completely rewritten. The temporal solution method of the transient model is based on implicit discretization of the flux time derivative. The spatial solution method is similar to that of the steady state model with small modifications. Some features such as a temporal flux extrapolation transient acceleration method were implemented into the models. After this work, the steady state model is correctly implemented based on comparisons against DIF3D. The multiplication factors calculated with the steady state model and Serpent show relatively high differences, but the power distribution differences are on an acceptable level. The reactor total power time behaviors without simulating thermal hydraulics were similar to those calculated with DYN3D. With a step withdrawal of control rods, the total power time evolution was more different between the codes. However, the relative difference was not higher than in the case of a slow insertion of control rods. The differences of relative axial powers were small between the codes. The differences can be concluded to be caused by the differences between the solution methods of the codes. Therefore, the transient model is also correctly implemented and it produces results similar to DYN3D. The basic features of a steady state and transient multigroup nodal diffusion model have now been implemented in Apros and verified to work. Multiple suggestions for continuing the development of the model are proposed. en
dc.description.abstract Prosessisimulointiohjelmisto Aprosin moniryhmänodaalidiffuusiomallin tasapaino- ja transienttilaskennan kehittämistä jatkettiin sekä kyseiset mallit validoitiin. Mallin alkuperäinen toteutus on vuodelta 2009, eikä malli ole ollut jatkuvassa kehityksessä toteutuksen jälkeen. Tasapainomallista korjattiin joitain virheitä. Transienttimalli havaittiin virheelliseksi. Transienttimallin ratkaisumenetelmä johdettiin työn aikana, sekä mallin tasapainomallista erilliset osat ohjelmakoodista kirjoitettiin lähes kokonaan uudelleen. Transienttimallin aikaratkaisumenetelmä perustuu vuon aikaderivaatan implisiittiseen diskretointiin. Noodien sisäinen paikkaratkaisumenetelmä on pienillä muutoksilla yhtenevä tasapainomallin kanssa. Malleihin lisättiin joitain ominaisuuksia, kuten transienttimallin voiden aikaekstrapolaatioon perustuva kiihdytysmenetelmä. Perustuen vertailuihin DIF3D:n kanssa, tasapainomalli on tämän työn jälkeen oikein toteutettu. Kasvukertoimien erot ovat suhteellisen suuria Serpentiin verrattaessa. Tehojakaumien erot ovat hyväksyttävällä tasolla. Reaktorien kokonaistehojen aikakehitykset simuloimatta termohydrauliikkaa olivat samankaltaisia kuin DYN3D:llä. Askelmaisen säätösauvojen noston simuloinnissa kokonaistehojen aikakehitysten erot olivat suurempia. Suhteelliset erot eivät kuitenkaan olleet suurempia kuin hitaan säätösauvojen laskun simuloinnissa. Suhteellisten aksiaalitehojen erot olivat pieniä koodien välillä. Erojen voidaan todeta johtuvan koodien ratkaisumenetelmien eroista. Täten transienttimalli on myös oikein toteutettu ja se tuottaa DYN3D:n kanssa samankaltaisia tuloksia. Aprosiin on nyt toteutettu tasapaino- ja transienttimoniryhmänodaalidiffuusiomallit, ja ne on todettu toimiviksi. Malleille ehdotetaan useita jatkokehitysaiheita. fi
dc.format.extent 94
dc.format.mimetype application/pdf en
dc.language.iso en en
dc.title Development and validation of Apros multigroup nodal diffusion model en
dc.title Aprosin moniryhmänodaalidiffuusiomallin kehittäminen ja validointi fi
dc.type G2 Pro gradu, diplomityö en
dc.contributor.school Perustieteiden korkeakoulu fi
dc.subject.keyword Apros en
dc.subject.keyword Generation IV en
dc.subject.keyword fast reactors en
dc.subject.keyword multigroup en
dc.subject.keyword nodal diffusion method en
dc.identifier.urn URN:NBN:fi:aalto-201511205241
dc.programme.major Energiatieteet fi
dc.programme.mcode F3002 fi
dc.type.ontasot Master's thesis en
dc.type.ontasot Diplomityö fi
dc.contributor.supervisor Tuomisto, Filip
dc.programme Teknillisen fysiikan ja matematiikan koulutusohjelma fi


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse