Применение методики интервальных расчетов для оценки погрешностей в реакторных задачах



Дата27.04.2016
өлшемі31.06 Kb.

УДК 621.311.25 Продление проектного ресурса АЭС

Д.В. ХИТРИК, Д.А. КАМАЕВ, В.В. КОЛЕСОВ,
В.Ф. УКРАИНЦЕВ

Обнинский государственный технический университет атомной энергетики
ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДИКИ ИНТЕРВАЛЬНЫХ РАСЧЕТОВ ДЛЯ ОЦЕНКИ ПОГРЕШНОСТЕЙ В РЕАКТОРНЫХ ЗАДАЧАХ
Рассмотрены особенности методики интервальных расчетов для оценки погрешностей в нейтронно-физических характеристиках установок ВВЭР и жидкосолевых реакторов.
В концепции «Generation-IV» жидкосолевые реакторы –выжигатели актинидов отмечены как необходимое звено ядерного топливного цикла . Но в данных для этих реакторов существуют несколько видов неопределенностей, в том числе неопределенность нейтронно- физических параметров.

Оценка неопределённости вычислений, интервальные вычисления и апостериорный интервальный анализ. Существующие вычислительные программы можно заставить оценивать погрешность результата автоматически, если вместо стандартного типа чисел с плавающей запятой использовать интервальный тип, для которого переопределены все основные арифметические операции. Этот приём, названный интервальным анализом [1], не требует написания дополнительного кода и даёт гарантированную оценку погрешности. Однако результирующая погрешность при нарастании количества операций быстро растёт, и рассчитанная оценка может оказаться бессмысленной.

Схема апостериорного интервального анализа [2] учитывает формальные связи между операндами функции, обеспечивая уменьшение погрешности при усложнении оцениваемой функции. Схема состоит из двух этапов, на первом этапе проводятся обычные интервальные вычисления для оценки значения функции и её производных, а также динамически формируется код второй фазы. Во второй фазе производится расчет уточнённой погрешности на основе формулы конечных приращений. Как показывают эксперименты, апостериорный анализ может дать более точную оценку погрешности. Реализация схемы апостериорного анализа предполагает решение задачи автоматического дифференцирования функции, заданной программой.



Почему .Net? Схема апостериорного анализа была реализована для Net Framework [3] по следующим причинам:

  • обеспечивается простой доступ к исполняемому коду,

  • привлекательной оказалась стековая модель вычислений в MSIL,

  • в рамках .Net Framework уже реализованы множество библиотек, которые избавили от необходимости задумываться над вспомогательным кодом.

Трехадресный код и стековая модель CLR. Разработка схемы апостериорного интервального анализа производилась в терминах трёхадресного кода. Потребовалось перейти от трёхадресной модели к стековой.

Программная реализация. Создан прототип, который позволяет автоматически, на основе скомпилированного кода программы, справиться с задачей увеличения точности ответа для сборок, содержащих класс с единственным методом, реализующим вычисление скалярной функции многих переменных.

Для проверки возможностей предлагаемой методики нами были выбраны две модельные задачи: многогрупповое уравнение переноса нейтронов в диффузионном приближении в одномерной геометрии и уравнение выгорания топлива с модельным эффективным осколком.

Для первой задачи мы использовали четырехгрупповые макроскопические константы для тестовой одномерной двухзонной задачи в сферической и цилиндрической геометрии, приведенные в работе [4]. Была реализована достаточно простая разностная схема для решения условно-критической задачи. С помощью методики интервальных расчетов исследовалось влияние погрешностей в подготовке макроскопических констант на величину Кэфф.

Для второй задачи была реализована схема выгорания основных значимых нуклидов в ячейке реактора ВВЭР-1000. Для уменьшения количества уравнений в задаче использовался модельный эффективный осколок. Исследовалось влияние погрешностей в определении одногрупповых констант на концентрации нуклидов в процессе выгорания топлива в зависимости от величины плотности потока.


Список литературы


  1. Алефельд Г., Херцбергер Ю. Введение в интервальные вычисления. М.: Мир. 1987.

  2. Матиясевич Ю. В. Вещественные числа и ЭВМ // Кибернетика и вычислительная техника. 1986, вып. 2., с. 104 – 133.

  3. http://www.gotdotnet.ru

  4. М.Н. Зизин, Л.К. Шишков, Л.Н. Ярославцева. Тестовые нейтронно-физические расчеты ядерных реакторов. М., Атомиздат, 1980, 88 стр.




ISBN 5-7262-0559-6. IV Конференция «Научно-инновационное сотрудничество». Часть 1 _



Каталог: data -> scientific-sessions -> 2005
scientific-sessions -> Охрана окружающей среды и рациональное природопользование
scientific-sessions -> Цифровая гамма-активационная
scientific-sessions -> Д. С. Гроздов, В. П. Колотов, Н. Н. Догадкин, В. И. Коробков
2005 -> Исследование зависимости чувствительности ядерной фотоэмульсии от энергии -частиц
scientific-sessions -> Измерение спектров протонов и ядер гелия высоких энергий в космических лучах с помощью электромагнитного калориметра в эксперименте
scientific-sessions -> Фрактальность в адрон-адронных взаимодействиях
scientific-sessions -> А. Д. Ищенко, К. Ф. Власик, А. М. Гальпер, В. М. Грачев, В. В. Дмитренко, А. Г. Духвалов, Н. А. Иванова, С. Е. Улин, З. М. Утешев
scientific-sessions -> Методы анализа альтернатив при принятии решений
scientific-sessions -> Прототип динамической интеллектуальной системы управления ядерным реактором


Достарыңызбен бөлісу:


©netref.ru 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет