Estimativa de fontes internas de nêutrons para a condução estacionária de distribuições prescritas de potência em sistemas subcríticos segundo o modelo bidimensional de ordenadas discretas e multigrupo de energia

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Moraes, Leonardo Rodrigues da Costa
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto Politécnico
BR
UERJ
Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/13633
Resumo: Nesta tese é apresentada uma metodologia para determinar a distribuição de fontes internas de nêutrons que deve ser inserida em um sistema subcrítico para conduzi-lo a um estado estacionário, gerando uma distribuição prescrita de potência por unidade de comprimento de altura. Este trabalho teve motivação no princípio de funcionamento dos reatores do tipo ADS (Accelerator Driven Systems) que possuem um núcleo subcrítico estabilizado pela atuação de uma fonte externa. Para o cumprimento deste objetivo, utilizamos a equação estacionária e bidimensional do transporte de nêutrons e a equação que é adjunta a esta equação de transporte, cuja solução é interpretada neste trabalho como uma função importância vinculada a um funcional linear com respeito ao fluxo angular de nêutrons. Estas equações são correlacionadas permitindo a construção de uma relação explícita entre as fontes internas de nêutrons e a potência produzida pelo sistema por unidade de comprimento de altura do domínio. Devido à complexidade de obtenção das soluções analíticas das equações que compõem o modelo matemático, foram utilizados o método das ordenadas discretas (SN) e a formulação o multigrupo de energia. Um método numérico de malha grossa da classe dos métodos espectronodais, denominado método matriz resposta adjunto com aproximações constantes (RMy-CN), foi aplicado na resolução das equações de importância nas formulações SN e multigrupo de energia. Experimentos numéricos em dois problemas-modelo foram realizados como forma de analisar a precisão e características da metodologia proposta, bem como ilustrar concretamente sua aplicação.
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Este trabalho teve motivação no princípio de funcionamento dos reatores do tipo ADS (Accelerator Driven Systems) que possuem um núcleo subcrítico estabilizado pela atuação de uma fonte externa. Para o cumprimento deste objetivo, utilizamos a equação estacionária e bidimensional do transporte de nêutrons e a equação que é adjunta a esta equação de transporte, cuja solução é interpretada neste trabalho como uma função importância vinculada a um funcional linear com respeito ao fluxo angular de nêutrons. Estas equações são correlacionadas permitindo a construção de uma relação explícita entre as fontes internas de nêutrons e a potência produzida pelo sistema por unidade de comprimento de altura do domínio. Devido à complexidade de obtenção das soluções analíticas das equações que compõem o modelo matemático, foram utilizados o método das ordenadas discretas (SN) e a formulação o multigrupo de energia. Um método numérico de malha grossa da classe dos métodos espectronodais, denominado método matriz resposta adjunto com aproximações constantes (RMy-CN), foi aplicado na resolução das equações de importância nas formulações SN e multigrupo de energia. Experimentos numéricos em dois problemas-modelo foram realizados como forma de analisar a precisão e características da metodologia proposta, bem como ilustrar concretamente sua aplicação.In this thesis a methodology is presented to determine the distribution of interior neutron particles which must be inserted into a subcritical system to drive it to a steady state, generating a prescribed power distribution. This work has been motivated by the principle of operation of the ADS (Accelerator Driven Systems), which have subcritical cores stabilized by the action of external sources. To achieve this goal, we use the timeindependent and two-dimensional neutron transport equation and the equation which is adjoint to it, whose solution is interpreted, in this thesis work, as a distribution which measures the importance of the angular ux of neutrons to a linear functional. These equations are correlated through a reciprocity relation, leading to a relationship between the interior sources of neutrons and the power produced by the system by unit length of height of the domain. Due to the complexity of obtaining the analytical solutions of these integrodifferential equations that compose the mathematical model, we used the discrete ordinates (SN) method and the energy multigroup formulation. A coarse-mesh numerical method of the spectral nodal class, referred to as adjoint response matrix constant-nodal (RMy-CN) method, was developed to solve numerically the importance equations in the SN and multigroup formulations. Numerical experiments are performed in two model problems to analyze the accuracy and the characteristics of the present methodology, and to illustrate its potential practical applications.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorUniversidade do Estado do Rio de JaneiroCentro de Tecnologia e Ciências::Instituto PolitécnicoBRUERJPrograma de Pós-Graduação em Modelagem ComputacionalBarros, Ricardo Carvalho dehttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781140T0Alves Filho, Hermeshttp://lattes.cnpq.br/8509299951934973Silva, Fernando Carvalho dahttp://lattes.cnpq.br/0229734734009338Dominguez, Dany Sanchezhttp://lattes.cnpq.br/3225971032221894Silva Neto, Antônio José dahttp://lattes.cnpq.br/5148738006361781Curbelo, Jesús Pérezhttp://lattes.cnpq.br/3050825852089128Moraes, Leonardo Rodrigues da Costa2021-01-07T14:36:54Z2020-03-092020-02-17info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfMORAES, Leonardo Rodrigues da Costa. Estimativa de fontes internas de nêutrons para a condução estacionária de distribuições prescritas de potência em sistemas subcríticos segundo o modelo bidimensional de ordenadas discretas e multigrupo de energia. 2020. 101 f. Tese (Doutorado em Modelagem Computacional) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Nova Friburgo, 2020.http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/13633porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJ2024-02-27T18:26:48Zoai:www.bdtd.uerj.br:1/13633Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-02-27T18:26:48Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false
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