Aceleração de esquemas iterativos para cálculos de transporte de partículas neutras na formulação unidimensional de ordenadas discretas com base em estimativas iniciais geradas por aproximações sintéticas PN
| Ano de defesa: | 2016 |
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| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto Politécnico BR UERJ Programa de Pós-Graduação em Modelagem Computacional |
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Resumo: | O esquema iterativo fonte de espalhamento (SI) é aplicado tradicionalmente para convergir soluções numéricas malha fina para problemas de transporte de partículas neutras na formulação de ordenadas discretas (SN) com fonte fixa. O esquema iterativo parcial One-Region Block Inversion (RBI) é aplicado para convergir soluções numéricas de malha grossa para cálculos SN. O esquema SI é muito simples de ser implementado sob o ponto de vista computacional. Entretanto, o esquema SI pode mostrar uma taxa de convergência muito lenta, principalmente em meios difusivos (baixa absorção) com muitos livres caminhos médios em sua extensão. Por outro lado, o esquema parcial RBI não é simples de ser implementado, mas é muito adequado para cálculos SN de malha grossa. Nesta tese, descrevemos técnicas de aceleração baseadas em estimativas inicias, supostamente precisas, para ambos esquemas: SI e RBI. Nestes esquemas, inicializamos a distribuição da fonte de espalhamento para o esquema SI, e os fluxos angulares incidentes, no sentido oposto ao da varredura, para o esquema parcial RBI. Para problemas SN monoenergéticos, usamos as aproximações P1 e P3 e para os modelos multigrupo, usamos aproximação P1 para inicializar as estimativas iniciais. Para atingir este objetivo, utilizamos a solução de malha grossa das equações PN com condições de contorno especiais para as condições de contorno prescritas do modelo SN, incluindo condições de contorno do tipo vácuo. Consideramos alguns experimentos numéricos para ilustrar a eficiência da técnica de aceleração sintética PN (PNSA) baseada em estimativas iniciais. |
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Aceleração de esquemas iterativos para cálculos de transporte de partículas neutras na formulação unidimensional de ordenadas discretas com base em estimativas iniciais geradas por aproximações sintéticas PNAcceleration of iterative schemes for slab-geometry neutral particle transport calculations in the discrete ordinates formulation based on initial guesses generated by PN synthetic approximationsAcceleration of iterative schemesNeutron transportPN modelsMultigroup theorySlab geometryDiscrete ordinates modelsAceleração de esquemas iterativosTeoria do transporte de neutrons - Métodos de simulaçãoModelos PNTeoria multigrupoGeometria unidimensionalTeoria cinética do transporte - Método das ordenadas discretasCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA NUCLEARO esquema iterativo fonte de espalhamento (SI) é aplicado tradicionalmente para convergir soluções numéricas malha fina para problemas de transporte de partículas neutras na formulação de ordenadas discretas (SN) com fonte fixa. O esquema iterativo parcial One-Region Block Inversion (RBI) é aplicado para convergir soluções numéricas de malha grossa para cálculos SN. O esquema SI é muito simples de ser implementado sob o ponto de vista computacional. Entretanto, o esquema SI pode mostrar uma taxa de convergência muito lenta, principalmente em meios difusivos (baixa absorção) com muitos livres caminhos médios em sua extensão. Por outro lado, o esquema parcial RBI não é simples de ser implementado, mas é muito adequado para cálculos SN de malha grossa. Nesta tese, descrevemos técnicas de aceleração baseadas em estimativas inicias, supostamente precisas, para ambos esquemas: SI e RBI. Nestes esquemas, inicializamos a distribuição da fonte de espalhamento para o esquema SI, e os fluxos angulares incidentes, no sentido oposto ao da varredura, para o esquema parcial RBI. Para problemas SN monoenergéticos, usamos as aproximações P1 e P3 e para os modelos multigrupo, usamos aproximação P1 para inicializar as estimativas iniciais. Para atingir este objetivo, utilizamos a solução de malha grossa das equações PN com condições de contorno especiais para as condições de contorno prescritas do modelo SN, incluindo condições de contorno do tipo vácuo. Consideramos alguns experimentos numéricos para ilustrar a eficiência da técnica de aceleração sintética PN (PNSA) baseada em estimativas iniciais.The scattering source iterative (SI) scheme is applied traditionally to converge fine-mesh numerical solutions to fixed-source discrete ordinates (SN) neutron transport problems with isotropic scattering. The partial One-Region Block Inversion (RBI) iterative scheme is applied to converge coarse-mesh numerical solutions to SN calculations. The SI scheme is very simple to implement under a computational viewpoint. However, the SI scheme may show very slow convergence rate, mainly for diffusive media (low absorption) with several mean free paths in extent. On the other hand, the partial RBI scheme is not so simple to implement, but it is very adequate for SN coarse-mesh calculations. In this work, we describe acceleration techniques based on improved initial guesses for both the SI and the RBI schemes. In these, we initialize the scattering source distribution for the SI scheme, and the incoming angular fluxes in the directions opposite the transport sweeps for partial RBI scheme. For the one-speed SN problems, we use P1 and P3 approximations, and for the multigroup models, we use P1 approximations to estimate the initial guesses. To achieve this goal, we use the coarse-mesh solution of the PN equations with special boundary conditions to account for the SN prescribed boundary conditions, including vacuum boundary conditions. We consider a number of numerical experiments to illustrate the efficiency of the offered PN synthetic acceleration (PNSA) technique based on initial guess.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoUniversidade 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/8509299951934973Souto, Helio Pedro Amaralhttp://lattes.cnpq.br/1999072996132654Platt, Gustavo Mendeshttp://lattes.cnpq.br/4140908385855725Silva, Fernando Carvalho dahttp://lattes.cnpq.br/0229734734009338Lapa, Celso Marcelo Franklinhttp://lattes.cnpq.br/4963874411976036Guida, Mateus Rodrigues2021-01-07T14:38:24Z2017-02-212016-04-27info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfGUIDA, Mateus Rodrigues. Aceleração de esquemas iterativos para cálculos de transporte de partículas neutras na formulação unidimensional de ordenadas discretas com base em estimativas iniciais geradas por aproximações sintéticas PN. 2016. 79 f. Tese (Doutorado em Modelagem Computacional) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Nova Friburgo, 2016.http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/13698porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJinstname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)instacron:UERJ2024-02-27T18:26:46Zoai:www.bdtd.uerj.br:1/13698Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bdtd.uerj.br/PUBhttps://www.bdtd.uerj.br:8443/oai/requestbdtd.suporte@uerj.bropendoar:29032024-02-27T18:26:46Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ - Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ)false |
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Aceleração de esquemas iterativos para cálculos de transporte de partículas neutras na formulação unidimensional de ordenadas discretas com base em estimativas iniciais geradas por aproximações sintéticas PN Guida, Mateus Rodrigues Acceleration of iterative schemes Neutron transport PN models Multigroup theory Slab geometry Discrete ordinates models Aceleração de esquemas iterativos Teoria do transporte de neutrons - Métodos de simulação Modelos PN Teoria multigrupo Geometria unidimensional Teoria cinética do transporte - Método das ordenadas discretas CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA NUCLEAR |
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