Résolution de l'équation du transport des neutrons par les méthodes des éléments finis et des caractéristiques structurées appliquées à des maillages hétérogènes

par Emiliano Masiello

Thèse de doctorat en Énergétique

Sous la direction de Richard Sanchez.

Soutenue en 2004

à Evry-Val d'Essonne .


  • Résumé

    Le but principal de ce travail de thèse est l'investigation d'un nouveau type de maille hétérogène adaptée à la forme des cellules de combustible (ensemble combustible-gaine-modérateur). La nouvelle maille hétérogène garantie la modélisation spatiale du crayon avec un minimum de régions. Deux méthodes ont été choisies pour la discrétisation spatiale de l'équation du transport : la méthode des éléments finis discontinus et la méthode des caractéristiques structurées. Ces types de méthodes, accompagnés par la nouvelle représentation de la cellule, garantissent une réduction considérable des points de calcul. Ils permettent une modélisation exacte de la cellule de combustible sans faire recours à l'homogénéisation. Une nouvelle technique d'accélération synthétique basée sur un schéma multigrille angulaire est aussi présentée pour l'accélération des itérations libres. Ces méthodes se présentent comme des bons candidats pour l'étude en transport du cœur des réacteurs nucléaires. Une deuxième application est aussi l'objet de ce mémoire : l'application de la méthode des caractéristiques non structurées à l'étude de problèmes à double hétérogénéité. Ces types de problèmes, qui caractérisent les combustibles avec une dispersion stochastique des grains hétérogènes, ont été jusqu'à présent résolus avec un modèle basé sur les probabilités de collision. Nous proposons un nouveau modèle statistique renewal-markovian qui permet de prendre en compte la nature stochastique du problème et éviter les approximations du modèle aux probabilités de collision. La résolution numérique de ce modèle est garantie par la méthode des caractéristiques.

  • Titre traduit

    Discontinuous finite element and characteristics methods for neutrons transport equation solution in heterogeneous grids


  • Résumé

    The principal goal of this manuscript is devoted to the investigation of new a type of heterogeneous mesh adapted to the shape of the fuel pins (fuel-clad-moderator). The new heterogeneous mesh guarantees the spatial modelling of the pin-cell with a minimum of regions. Two methods are investigated for the spatial discretization of the transport equation: the discontinuous finite element method and the method of characteristics for structured cells. These methods together with the new representation of the pin-cell result in an appreciable reduction of calculation points. They allow an exact modelling of the fuel pin-cell without spatial homogenisation. A new synthetic acceleration technique based on an angular multigrid is also presented for the speed up of the inner iterations. These methods are good candidates for transport calculations for a nuclear reactor core. A second objective of this work is the application of method of characteristics for non-structured geometries to the study of double heterogeneity problem. The letters is characterized by fuel material with a stochastic dispersion of heterogeneous grains, and until now was solved with a model based on collision probabilities. We propose a new statistical model based on renewal-markovian theory, which makes possible to take into account the stochastic nature of the problem and to avoid the approximations of the collision probability model. The numerical solution of this model is guaranteed by the method of characteristics.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : XVII-185 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 166-168.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université d'Evry-Val d'Essonne. Service commun de la documentation. Bibliothèque centrale.
  • Consultable sur place dans l'établissement demandeur
  • Cote : 539.7 MAS met
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.