Новий метод рішення системи двогрупових дифузійних рівнянь для програмного забезпечення СВРК ВВЕР-1000

Abstract

Точна та оперативна інформація про експлуатаційні характеристики ядерного реактора, джерелом якої є система внутрішньореакторного контролю, дає змогу оцінити рівень безпеки у процесі експлуатації енергоблоків АЕС. На цей час в Україні завершується розробка власного математичного забезпечення для системи внутрішньореакторного контролю ВВЕР-1000, що є однією із важливих умов реалізації програми диверсифікації ядерного палива. Науковий колектив ПрАТ «СНВО «Імпульс» розробив математичне забезпечення національного розрахункового комплексу на основі гібридного методу рішення системи двогрупових дифузійних рівнянь, що об’єднує в собі метод кінцевих різниць та нодальний метод. У статті наведено методологію рішення системи двогрупових дифузійних рівнянь гібридним методом для гексагональної геометрії. Наведено порівняння розрахунку, виконаного розробленим кодом на основі гібридного методу, з даними, зазначеними в бенчмарку AER-FCM101. Результати порівняння з бенчмарком свідчать про високу точність розробленого програмного забезпечення для розрахунку стаціонарного стану активної зони. Показано, що можна досягти відхилення від результатів бенчмарка приблизно 2-3 pcm для ефективного коефіцієнта розмноження. Найкраще узгодження з бенчмарком по енерговиділенню (для KV максимальне відхилення – 1,52 %, середньо-квадратичне відхилення – 0,531 %) досягається за 54 нодами на одну тепловидільну збірку в плані та за 24 однаковими за висотою шарами в аксіальному напрямку. Гібридний метод, для тієї самої розрахункової сітки, дає вищу точність ніж метод кінцевих різниць, особливо в областях з високою неоднорідністю розподілу нейтронів.