шлапак 20.10.2017

1. Разработка нейтронно-физического
модуля для определения
полей энерговыделения активной
зоны ВВЭР-1000
Подготовили сотрудники
ООО «НПО «Импульс-Киев»
Шлапак Игорь
Гальченко Виталий
Гулик Владимир

2. Вступление
В Украине используются комплексы нейтронно-физических
расчетов КруизВояж или Хортица, которые основаны на
программном продукте БИПР.
А также для эксплуатации смешанных загрузок с топливом
ТВС-W/WR используется комплекс НФР BEACON, составной
частью которого является программный продукт ANC-H.
Украина на сегодняшний день не имеет собственного
расчетного модуля для СВРК.

3. Существующий подход
Нейтронный поток в активной зоне реактора может быть получен
решением уравнения переноса нейтронов. Расчет переноса
нейтронов для всего ядерного реактора будет приводить к
слишком долгому вычислению. Следовательно такие расчеты,
выполняются с помощью следующих основных шагов:
 Расчет сечений взаимодействий;
 Мелкосеточные расчеты отдельных объемов (ТВС);
 Расчет активной зоны;

4. Программный код «ImCore»
Программный продукт «ImCore» основан на решении уравнения
кинетики реактора в двухгрупповом диффузионном приближении с
использованием конечно-разностного метода.
2
1 1 1 1 1 2 1 n n
a s f
n 1эф
2 2 2 2 1 2 1
a s
1
divD grad
k
divD grad
→
=
→

− ϕ + Σ ϕ + Σ ϕ = νΣ ϕ



− ϕ + Σ ϕ = Σ ϕ

∑

5. 32 31 21 11 12 23
22 32 22 31 22 21 22 11 22 12 22 23 22 22 22a a a a a a d q− ϕ − ϕ − ϕ − ϕ − ϕ − ϕ + ϕ =
22 32
32
22 22 32
2 D D
a ;
(D D )3
=
+
22 31
31
22 22 31
2 D D
a
(D D )3
=
+
2 22 32 22 31
22
22 22 32 22 31
h 3 2 D D 2 D D
d ...
2 (D D ) (D D )3 3
= Σ + + +
+ +
Шестигранная ячейка: Конечно разностная форма:
Конечно-разностный метод
решения уравнения диффузии

6. Варианты разбиение расчетной ячейки

7. Варианты разбиение расчетной ячейки

8. Варианты разбиение расчетной ячейки

9. Расчет топливной загрузки
Картограмма 19 топл. загрузки

10. Расчет топливной загрузки
Результаты сравнения поля kq
(набор1 – эксплуатационные данные,
набор2 – «ImCore»)
2 СКО = 6,3%

11. Расчет топливной загрузки
Результаты сравнения поля kq
для данных с учетом ДПЗ
(набор1 – эксплуатационные данные,
набор2 – «ImCore»)
2 СКО = 4,0%

12. Поле Kv

13. Заключение
В целом, на сегодняшний день «ImCore» показывает корректные
результаты расчета по полям Kq и Kv. Так же выдерживается условие
по времени расчета. Однако требуется дополнительные
исследования для улучшения точности.
Направления по улучшению кода «ImCore»:
1. Использование программы ‘Serpent’ для расчета н-ф констант;
2.Моделирование отражателя для уточнения его н-ф свойств;
3.Разработка «тяжелой» версии для расчета потвэльных полей.

14. Благодарю за внимание!