Разработка интерфейса по геометрии и источнику для прикладных задач расчёта радиационной защиты - davaiknam.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Вопросы итогового контроля (Радиационная защита и дозиметрия) 1 23.18kb.
Практикум по решению задач повышенного уровня сложности. Форма контроля... 1 63.34kb.
«Разработка концепции радиационной, химической и биологической защиты... 1 121.72kb.
Информация о дисциплине 1 91.89kb.
Преобразователь 1 86.68kb.
Разработка компонента пользовательского интерфейса для платформы... 1 27.57kb.
Лабораторная работа №4 Использование функций криптографического интерфейса... 1 124.86kb.
Разработка и применение адаптивной объектно-ориентированной математической... 1 82.56kb.
Занятие Множества (Устно) Справедливы ли утверждения а) {1; 1 125.98kb.
Методическая разработка урока по геометрии и английскому языку для... 1 46.03kb.
Проф. Широчин В. П 11 670.48kb.
Задачам восполнения и модернизации выбывающих мощностей электроэнергетической... 3 550.51kb.
Направления изучения представлений о справедливости 1 202.17kb.

Разработка интерфейса по геометрии и источнику для прикладных задач расчёта радиационной - страница №1/3



Российская Академия Наук
Институт Прикладной Математики им. М.В. Келдыша

На правах рукописи

Руссков Александр Алексеевич

Разработка интерфейса по геометрии и источнику для прикладных задач расчёта радиационной защиты

Специальность 05.13.18 – математическое моделирование, численные методы и комплексы программ


Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук

Москва

2009 год


Работа выполнена в Институте Прикладной Математики имени М.В. Келдыша РАН
Научный руководитель:

доктор физико-математических наук

Гуревич Михаил Исаевич

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:
Защита состоится

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института Прикладной Математики имени М.В. Келдыша РАН


Автореферат разослан
Учёный секретарь диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ


Актуальность темы


Актуальность математического моделирования нейтронных процессов в полномасштабных реакторных установках (РУ) в последнее время неуклонно растёт в связи с бурным развитием атомной энергетики как в России, так и за рубежом.

Современные реакторы типа ВВЭР представляют собой сложные гетерогенные системы с большим количеством конструкционных элементов. Для них характерны значительные неоднородности решёток (поглощающие элементы, ТВЭЛы с различным обогащением, водяные полости и т.д.), значительные градиенты плотностей и температур материалов. Тем не менее, проектирование тепловых реакторов и их эксплуатация, как правило, основаны на использовании относительно простых математических моделей и программ для ЭВМ. Массовые инженерные расчёты реакторов на тепловых нейтронах базируются на малогрупповых приближениях, которые верифицируются по результатам критических экспериментов, данным эксплуатации и результатам прецизионных расчётов.

Основным требованием к корпусу реактора является сохранение целостности при штатных условиях эксплуатации и при любых проектных авариях. Радиационный ресурс корпуса реактора в значительной мере определяет эксплуатационный ресурс атомной энергетической установки типа ВВЭР (Водо-Водяной Энергетический Реактор), поэтому безопасность эксплуатации АЭС с реакторами ВВЭР определяется поведением материалов корпусов реакторов в условиях одновременного воздействия потока нейтронов и высоких температур.

Поэтому понимание и математическое моделирование процессов, которые происходят или могут происходить в активных зонах и в области корпуса реакторов атомных электростанций, является одной из ключевых проблем развития ядерной энергетики. Это связано с необходимостью обеспечить её безопасность и экономическую эффективность.

При проведении массовых инженерных расчётов полномасштабных РУ с помощью различных программ возникает задача подготовки согласованных исходных данных для программ, которая не может быть решена вручную с разумными трудозатратами в связи со сложностью современных РУ. Поэтому задача согласованной подготовки исходных данных по геометрии и источнику является актуальной.

В данной работе обсуждаются развитые соискателем методы интерфейса по геометрии, источнику для расчётных программ.

При согласованном использовании программ, выполняющих расчёт различными методами, возникает задача обратного интерфейса, в частности, при использовании весовых окон в методе Монте-Карло; метод решения задачи обсуждается в работе.

Практическая ценность решённых задач исследована в нейтронно-физических расчётах потока на корпус реакторов ВВЭР.

Основным требованием к корпусу реактора является сохранение целостности при штатных условиях эксплуатации и при любых проектных авариях. Воздействие интенсивных потоков ионизирующего излучения на корпус приводит к значительным изменениям механических свойств металлов, из которых изготовлен корпус. Наиболее опасными из них являются потеря пластичности и увеличение склонности металла к хрупкому разрушению.

Задача расчёта нейтронного поля в области корпуса реактора ВВЭР, решение которой составляет практическую ценность работы, поэтому крайне важна и актуальна.


Цель работы


Исторически сложилось, что для корпусных расчётов реакторов по большей части используются два основных класса программ, очень слабо или почти не связанных между собой. Это программы, реализующие расчёт методом Монте-Карло и программы, выполняющие расчёт детерминистическим методом. Результаты, полученные с помощью различных программ, обладают разными свойствами. Для того чтобы получить исчерпывающую достоверную информацию о нейтронно-физических процессах, протекающих в реакторе, требуется совместное применение различных программ. Совместное применение может быть обеспечено путём использования единых исходных данных, описывающих установку. К таким данным относятся данные по геометрии и источнику нейтронов.

Первой задачей работы является задача подготовки согласованных исходных данных по геометрии для программ, выполняющих расчёт методом Монте-Карло и детерминистическим методом.

Второй задачей работы является задача подготовки исходных данных по источнику нейтронов реактора типа ВВЭР для программы, выполняющей расчёт методом Монте-Карло.

Третьей задачей работы является задача подготовки согласованных исходных данных по источнику для программ, выполняющих расчёт методом Монте-Карло и детерминистическим методом.

Результатом совместного применения программ может также быть улучшение тех или иных параметров расчёта, в частности, уменьшение объёма вычислений при достижении прежней точности в методе Монте-Карло, для чего требуется реализовать обратный интерфейс по функции ценности.

Эта задача является четвёртой задачей работы.


Научная новизна


Методы работы основываются на применении метода лучевого трассирования (или трейсинга (tracing)) для получения дополнительных смесей (volume fraction) для преобразования геометрии и источника из комбинаторного представления в растровое.

Для преобразования источника из формата программ, выполняющих диффузионный расчёт, выполняется преобразование в комбинаторное представление с учётом изменения множественности. Преобразование в растровое представление производится из комбинаторного.

Результаты, полученные в работе, являются новыми. Применение известного метода трейсинга, ранее использовавшегося по большей части для расчётов методом Монте-Карло, для получения дополнительных смесей (volume fraction метод) к конвертации геометрии и источника является новым и позволяет достичь эффекта суперсходимости результата расчёта детерминистическим методом.

Использование функции ценности для ускорения расчёта методом Монте-Карло реализовано с использованием отечественных программ.

Научная новизна работы состоит в следующем:


  • Автором разработан преобразователь геометрии ConDat, выполняющий преобразование из комбинаторного представления в растровое

  • Автором разработан преобразователь источника ConSource, выполняющий аналогичное преобразование, с построением изображений источника в растровом формате для контроля

  • Автором разработан преобразователь источника BurnDat, выполняющий преобразование источника из формата диффузионных программ БИПР и ПЕРМАК в комбинаторное представление с учётом изменения множественности

  • На основе разработанных программ осуществлено преобразование функций, Рассчитанных - методом в форму входной информации программ метода Монте-Карло, в частности, преобразование функции ценности в параметры весовых окон




следующая страница >>



Обладает ли астральное тело душой? Станислав Ежи Лец
ещё >>