Zeitschrift für Kernenergiewissenschaft und Energieerzeugungstechnologie

Rotationssymmetrie-Randbedingung im stromgekoppelten Ganzkern-Pin-für-Pin-Transporttheorie-Code

Suhail Ahmad Khan, Jagannathan V, Umasankari Kannan

Die Fortschritte bei der Rechenleistung von Computern haben es möglich gemacht, eine detaillierte Pin-für-Pin-Berechnung des gesamten Kerns durchzuführen. Die auf Antwortmatrizen basierenden Methoden werden verwendet, um Transportberechnungen für den gesamten Kern durchzuführen. Dazu gehören die aktuellen gekoppelten Methoden, die auf 2D-Kollisionswahrscheinlichkeit (CP) und der Methode der Charakteristik (MOC) basieren. Der grundlegende Ansatz der Methoden der Transporttheorie des gesamten Kerns besteht nicht darin, die Gitterzellen zu homogenisieren und jede Zellposition im Brennelement (FA) in feinere Bereiche zu unterteilen. Die Kopplung von Gitterzellen innerhalb des Elements und die Kopplung von Element zu Element kann mithilfe von Schnittstellenströmen erreicht werden. Aufgrund der sehr feinen Diskretisierung der Gitterstruktur und der großen Kerngröße ist der physische Speicherbedarf für die Simulationen des gesamten Kerns enorm. Dieser Bedarf wird noch verstärkt, wenn auch eine ultrafeine Diskretisierung des Energiebereichs berücksichtigt wird. Wenn eine inhärente Symmetrie vorliegt, kann man den symmetrischen Teil des Kerns lösen und so sowohl Speicher als auch Rechenzeit sparen. Die Randbedingung der Rotationssymmetrie im gesamten Kern wird normalerweise berücksichtigt. Die Anwendung dieser Randbedingung wird sehr kompliziert, wenn der gesamte Kern mit einem Pin-für-Pin-Ansatz modelliert wird. Das vorliegende Dokument beschreibt die Methodik zur Anwendung der Rotationssymmetrie-Randbedingung im Kern, diskretisiert mit komplexen Mikrostrukturen verschiedener heterogener Zellen des Problems.