경수로에 대한 다차원 노심 동특성 방정식의 해를 구하기 위한 새로운 방법 개발

A New Approach for the Solution of Multi-Dimensional Neutron Kinetics Equations in LWR's

시간 및 공간 종속형 중성자 수송 방정식으로부터 비균질 원자로 노심해석의 효율적인 방법을 개발하였다. 이를 위해 계산 시간을 단축하고 각 집합체 크기의 소격격자(coarse mesh)에 대한 평균 중성자속을 정확히 예측할 수 있도록 노달방법(nodal method)을 도입하였고, 노드 별 평균 중성자속과 노드 각 경계면의 평균 중성자속 및 유속(flux and current)과의 관계식을 얻기 위하여 조정 인자( correction factor)로서 불연속인자(discontinuity factor)를 사용하였으며, 이 인자는 이전 시간대(previous time step)의 노드 평균 중성자속, 확산계수, 그리고 불연속인자 등에 따라 새로이 계산(updating)된다. 본 논문에서 개발된 방법을 시간에 따라 비교적 단순히 변하는 과도 노심(TWIGL)과 급격한 중성자 거동의 변화를 모사하는 과도 노심(LRA)에 적용한 결과 정확성 및 효율성이 입증되었 다.

The intent of this study is to develop an efficient calculation method which can be used to analyze the heterogeneous time-dependent reactor problems. By using the nodal theory one can not only reduce the calculational efforts, but accurately determine the group dependent flux densities averaged over the entire homogeneous nodes. This method uses correction factors(called“discontinuity factors”) in a rigorous manner to obtain the relationship between the node-averaged flux and the surface-averaged fluxes and currents. The discontinuity factors are calculated from the node-averaged fluxes, diffusion coefficients, and the discontinuity factors of the previous time step. The test results for two benchmark problems demonstrate the accuracy and efficiency of the method developed for the transient application in which assembly-size nodes can be used.