A four group reference code for solving neutron diffusion equation in a VVER-440 core
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Authors
Date
2007
Major/Subject
Ydin- ja energiatekniikka
Mcode
Tfy-56
Degree programme
Language
en
Pages
93
Series
Abstract
Sydämen tehojakautuman laskeminen on tärkeää ydinvoimalan ja erityisesti reaktorisydämen toiminnan analysoimisessa. Tällä hetkellä nodaaliohjelmaa HEXBU-3D ja sauvatehon rekonstruktio-ohjelmaa ELSI-1440 käytetään Loviisan VVER-440 sydämen tehojakautuman laskemiseen. HEXBU-3D ja ELSI-1440 ratkaisevat kaksiryhmäisen diffuusioyhtälön. Tietokonekapasiteetin kehitys antaa mahdollisuuden kehittää neliryhmäinen tiheän verkon ohjelma HEXRE. Diffuusioyhtälöt johdetaan lähtien liikkeelle transportteoriasta. Diffuusioyhtälöiden diskretoinnissa käytetään paloittain lineaarisia polynomeja. Sydämen diskretoinnissa yhtä polttoainesauvakoppia vastaa yksi hilapiste. Aksiaalisuunnassa käytettävien hilapisteiden määrä voidaan valita vapaasti. Reunaehtojen mallintamisen sovelletaan sekä diffuusioteoriaa että albedokuvausta. Sydämessä oleville materiaaleille luodaan homogenisoidut diffuusioparametrit. Parametrien palamariippuvuus otetaan huomioon käyttämällä palaman mukaan taulukoituja arvoja diffuusioparametreille. Interpolaation avulla parametrit saadaan laskettua myös taulukkoarvojen välisille palamille. Takaisinkytkentöjen kuvaukseen käytetään toisen asteen polynomia. Termohydrauliikka saadaan kuvattua vain muutamaa korrelaatiota käyttäen. Moderaattorin entalpia lasketaan tehotiheydestä. Moderaattorin tiheys ja lämpötila saadaan laskettua entalpiasta. Tehotiheyden ja moderaattorin lämpötilan avulla lasketaan polttoaineen lämpötila. Ominaisarvona voidaan käyttää joko kasvutekijää tai boorikonsentraatiota. Ylirelaksaatiotekniikan avulla laskentaa saadaan nopeutettua. Palama integroidaan tehotiheydestä ennuste- korjaus menetelmällä. Ohjelmassa on mahdollisuus polttoaineen lataus- ja siirto-operaatioiden suorittamiseen. Ohjelma on toteutettu Fortran 90 ohjelmointikielellä. Ohjelman syöttötiedostot voidaan pitää yksinkertaisina keskittymällä tiettyyn sydäntyyppiin. Ohjelmasta on toteutettu kaksi- ja neliryhmäiset versiot. Kaksiryhmäiselle versiolle voidaan käyttää aiemmin laskettuja diffuusioparametreja. Molempia HEXREn versioita ja HEXBU-3D ja ELSI-1440 ohjelmia on verrattu yksityiskohtaisesti. HEXRE versioiden vertaamisella voidaan tutkia energiaryhmien määrän vaikutusta tuloksiin. Kaksiryhmäisen HEXRE version vertaaminen HEXBU-3D/ELSI-1440 tuloksiin taas mahdollistaa diskretointihilan vaikutuksen tutkimisen. Joitain turvallisuuskriteerejä on laskettu sekä neliryhmäisellä HEXRE11ä että HEXBU-3D/ELSI-1440 ohjelmilla. Laskettujen turvallisuuskriteerien avulla voidaan arvioida esiintyykö HEXBU-3D ja ELSI-1440 ohjelmissa systemaattisia poikkeamia.Description
Supervisor
Salomaa, RainerThesis advisor
Antila, MarttiKeywords
reactor physics, reaktorifysiikka, four group diffusion equation, neliryhmäinen diffuusioyhtälö, fine mesh, tiheä verkko, VVER-440 core, VVER-440 sydän