Principles and application of advanced nodal reactor analysis methods
- 1. Kraftwerk Union A.G., Erlangen (Germany, F.R.)
Description
The application of coarse-mesh methods to three-dimensional light-water-reactor burnup calculations requires additional methods which allow the description of heterogeneously structured fuel assemblies and non-uniformly depleted nodes. A three-dimensional nodal reactor analysis system is presented which is based on the equivalence theory and the burnup-corrected nodal expansion method. For each reactor state pin-wise power and burnup distributions can be computed for the heterogeneous assemblies throughout the entire core. The accuracy and efficiency of the methods used for reconstructing the local distributions from a converged two-group nodal reactor solution is exemplified by comparison to a six-group pin-by-pin transport theory solution for a model problem of a reactor with gadolinium poisoned fuel assemblies. A unique feature of the code system is the fact that the use of any full core or quarter core fine-mesh calculations is avoided and that there is no need for user normalizations or ad hoc adjustment. The experience with this design procedure is presented with respect to practical application and accuracy. (orig.)
Abstract (German)
Die Anwendung von Grobmaschenverfahren auf dreidimensionale Abbrandrechnungen bei Leichtwasserreaktoren erfordert zusaetzlich Methoden, die es erlauben, heterogene Brennelemente und ungleichfoermig abgebrannte Maschen zu beschreiben. Es wird ein System zur dreidimensionalen nodalen Reaktoranalyse vorgestellt, das auf der Aequivalenztheorie und der abbrandkorrigierten nodalen Entwicklungsmethode beruht. Fuer die heterogenen Brennelemente im gesamten Kern koennen zu jedem Reaktorzustand pinweise Leistungs- und Abbrandverteilungen berechnet werden. Die Genauigkeit und Effizienz dieser Methoden zur Rekonstruktion der lokalen Verteilungen aus einer konvergierten nodalen 2-Gruppen-Reaktorloesung wird am Beispiel einer 6-Gruppen-Pin-by-Pin-Transporttheorie-Loesung fuer ein Modellproblem eines Reaktors mit gadoliniumvergifteten Brennelementen gezeigt. Ein besonderes Merkmal dieses Programmsystems ist, dass auf Ganz-Kern- oder Viertel-Kern-Feinmaschenrechnungen verzichtet wird und dass keine Nachnormierungen oder Ad-hoc-Anpassungen seitens des Benutzers moeglich sind. Die Erfahrung mit diesem Auslegungsverfahren wird hinsichtlich der praktischen Anwendung und der erzielten Genauigkeit dargestellt. (orig.)Additional details
Publishing Information
- Journal Title
- Atomkernenerg. Kerntech.
- Journal Volume
- 46
- Journal Issue
- 4
- Series
- CODEN: ATKEA.;Atomkernenerg. Kerntech.
- Journal Page Range
- 224-231
- ISSN
- 0171-5747
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 16054572
- Subject category
- S22: GENERAL STUDIES OF NUCLEAR REACTORS; S21: SPECIFIC NUCLEAR REACTORS AND ASSOCIATED PLANTS;
- Descriptors DEI
- ACCURACY; BURNABLE POISONS; BURNUP; CORRECTIONS; FUEL ELEMENT CLUSTERS; FUEL MANAGEMENT; GADOLINIUM; HETEROGENEOUS EFFECTS; MULTIGROUP THEORY; NEUTRON TRANSPORT THEORY; POWER DISTRIBUTION; PWR TYPE REACTORS; REACTOR CORES; REACTOR KINETICS; REACTOR PHYSICS; THREE-DIMENSIONAL CALCULATIONS
- Descriptors DEC
- DISTRIBUTION; ELEMENTS; ENRICHED URANIUM REACTORS; FUEL ASSEMBLIES; KINETICS; MANAGEMENT; MATERIALS; METALS; NEUTRON ABSORBERS; NUCLEAR MATERIALS MANAGEMENT; NUCLEAR POISONS; POWER REACTORS; RARE EARTHS; REACTOR COMPONENTS; REACTOR MATERIALS; REACTORS; SPATIAL DISTRIBUTION; THERMAL REACTORS; TRANSPORT THEORY; WATER COOLED REACTORS; WATER MODERATED REACTORS