Развитие метода ВПС для сложных геометрий и задач выгорания с использованием метода средних хорд

• Автор: Карпушкин, Тимофей Юрьевич
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 129 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. МЕТОДИКИ РАСЧЁТА ВЕРОЯТНОСТЕЙ ПЕРВЫХ СТОЛКНОВЕНИЙ В ЯЧЕЙКАХ И КАССЕТАХ РЕАКТОРА
1.1 Уравнение метода ВПС
1.2 Методики расчёта вероятностей первых столкновений нейтронов
1.3 Метод обобщённых вероятностей первых столкновений
ГЛАВА 2. РАСЧЁТ ВЕРОЯТНОСТЕЙ ПЕРВЫХ СТОЛКНОВЕРИЙ МЕТОДОМ СТОХАСТИЧЕСКИХ ТРАЕКТОРИЙ НЕЙТРОНОВ
2.1 Вероятности первых столкновений
2.2 Построение рабочей геометрической области
2.3 Стандартные фигуры
2.4 Программное представлетю геометрии
2.5 Объединение в нерегулярную сетку
2.6 Программный модуль построения стохастических траекторий и
расчёта ВПС
2.6.1 Подготовка геометрической сетки
2.6.2 Стохастические траектори
2.6.3 Расчёт матриц вероятностей первых столкновений
2.6.4 Пример расчёта матриц вероятностей первых
столкновений нейтронов в ячейке
ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ВОССТАНОВЛЕНИЯ МАТРИЦ ВЕРОЯТНОСТЕЙ ПЕРВЫХ СТОЛКНОВЕНИЙ НЕЙТРОНОВ С ПОМОЩЬЮ СРЕДНИХ ХОРД ДЛЯ РАСЧЁТА ВЫГОРАНИЯ
3.1 Методика расчёта средних хорд
3.2 Методика восстановления матриц ВПС через средние хорды

3.3 Комбинация средних хорд для наиболее близких реперных
макросечений
3.4 Расчёт ячеек с изменённым материальным составом относительно

реперного
ГЛАВА 4. ВЕРИФИКАЦИОННЫЕ РАСЧЁТЫ ЯЧЕЕК И КАССЕТ
4.1 Расчёт бесконечного коэффициенат размножения ячеек
4.1.1 Ячейка Ы¥Я
4.1.2 Ячейка реактора ВВЭР-1000
4.2 Расчёт бесконечного коэффициенат размножения ТВ С ВВЭР-1000
4.3 Расчёт качссеты плавучего энергоблока
4.4 Расчёт коэффициента размножения ячейки в процессе выгорания материалов ячейки
4.5 Расчёт коэффициента размножения сегмента кассеты ВВЭР с поглощающим элементом в процессе выгорания
4.6 Расчёт коэффициента размножения кассеты ВВЭР-1000 в процессе

выгорания
4.7 Расчёт коэффициента размножения ледокольной кассеты в
процесе выгорания
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Современные прогностические исследования перспектив развития атомной энергетики предполагают различные варианты, которые можно агрегировано рассматривать как три базовых сценария мирового ядерно-энергетического развития [1].
Низкий сценарий предполагает, что доля атомной энергетики в общем объёме энергопотребления сохранится примерно на современном уровне.
Умеренный сценарий предполагает, что масштаб роста ядерной энергетики будет ориентироваться на замещение различных видов органического топлива в электроэнергетике, и, возможно, наибольшей мотивацией такого решения станут экологические преимущества.
Высокий вариант ориентируется на крупномасштабное развитие ядерной энергетики с высокими темпами во второй половине 21-го столетия. При этом, кроме сферы электроэнергетики, ядерная энергия начнёт использоваться и для неэлектрических целей (производство пресной воды, искусственной моторное топливо, технологические процессы, требующие высокого температурного потенциала.
По всей видимости, до середины века будет преобладать умеренный сценарий с постепенной трансформацией в высокий к концу столетия. Об этом свидетельствуют прогнозы спроса на энергию до конца столетия и возможности различных энергопроизводящих технологий удовлетворить этот спрос. Исследования предсказывают [1], что примерно с настоящего времени возникает неудовлетворённый спрос по энергии, быстрый рост которого уже в течение следующих 40 лет не способны будут удовлетворить суммарно все технологии получения энергии при современном их
Система координат имеет начало в левом нижнем углу (рис. 2.5), тогда физические координаты центра квадрата с индексами г и у
х = А(у'-0,5) у = Щ- 0,5).
Координаты центров всех фигур перед разбивкой заданы именно в этой системе координат. Перебор квадратов в программе означает перебор индексов г и у с вычислением через них координат центров квадратов. Номер материала «пустота» всегда ноль, поэтому после создания матрицы всем её элементам присваивается это нулевое значение.
Фигуры последовательно подвергаются разбивке. Чтобы не перебирать в процессе разбивки фигуры все квадраты созданной матрицы, для каждой фигуры по её размерам рассчитывается прямоугольная область, и перебор элементарных квадратов осуществляется из этой области. В соответствии с типом фигуры выбирается алгоритм разбивки или определения принадлежности элементарного квадрата фигуре, и если квадрат оказывается принадлежащим фигуре, соответствующий элемент матрицы меняет своё значение на номер материала заполнения этой фигуры. В результате после перебора всех фигур созданная матрица заполнена номерами различных материалов, либо номерами геометрических зон.
При разбивке всех фигур принадлежность элементарного квадрата зависит от того, какая часть его площади находится внутри фигуры: большая половины или меньшая. Теоретически, при таком подходе можно ожидать, что при бесконечном уменьшении шага сетки будет наблюдаться сходимость площадей полученных «разбивочных» фигур, к реальным площадям исходных фигур. Можно предсказать, что на практике сходимость будет наблюдаться лишь до некоторого предельного значения, обусловленного точностью машинного вычисления числовых величин, служащих критериями определения принадлежности.