Amélioration de la méthodologie de transport neutronique en trois dimensions pour les calculs de réacteurs basés sur l'homogénéisation dynamique et la méthode de fusion

par Antonio Galia

Projet de thèse en Énergie nucléaire

Sous la direction de Richard Sanchez.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de École doctorale Particules, Hadrons, Énergie, Noyau, Instrumentation, Imagerie, Cosmos et Simulation (Orsay, Essonne ; 2015-....) , en partenariat avec Direction de l'énergie nucléaire-DANS (DEN-DANS) (laboratoire) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 18-10-2017 .


  • Résumé

    Dans des calculs de réacteurs à trois dimensions, de nombreuses techniques d'homogénéisation ont été développées pour l'utilisation dans le schéma classique à deux étapes, basé sur les sections efficaces homogénéisées au préalable et utilisées ensuite par interpolation pour un état physique donné. D'autre part, les méthodes basées principalement sur la méthode des caractéristiques, qui visent le calcul direct du réacteur sans homogénéisation, ont des performances encore limitées en raison des capacités des machines et font alors le recours à des solutions de transport simplifiées. L'une d'entre elles est la méthode de fusion. Ce travail a pour objectif d'étudier une nouvelle approche dans laquelle l'homogénéisation dynamique est utilisée à la place de l'interpolation, tandis que la méthode de fusion est utilisée pour produire le flux neutronique de pondération sur les modèles d'assemblage tridimensionnels. Le programme de travail comporte deux tâches principales. Le premier est le développement de la méthode de fusion. Dans le contexte de l'homogénéisation dynamique, le travail nécessitera la définition de la méthode d'interfaçage et les modèles utilisés pour la transmission de l'information entre les échelles locale et globale en énergie, en espace et en angle, ainsi que l'étude de la convergence et de l'efficacité de la méthode proposée en utilisant différentes stratégies itératives. Finalement, l'application dans un calcul complet et à la validation sur l'exemple d'un REP en 3D par rapport aux résultats de référence est attendue. La réalisation reposera sur le calcul de haute performance et avec un haut niveau de parallélisme.

  • Titre traduit

    Improvement of the three dimensional neutron transport methodology for reactor calculations based on dynamic homogenization and fusion method


  • Résumé

    In three-dimensional reactor calculations many homogenization techniques have been developed for the use in the conventional two-step scheme, based on pre-calculated homogenized cross sections which are then interpolated for a given physical state. On the other hand the methods, mostly based on the method of characteristics, that aim the direct reactor calculations without homogenization are still of limited performances due to the machine capacities and thus make use of simplified transport solutions. One of these is the fusion method. This work has for objective to investigate a novel approach in which the dynamic homogenization is used instead of interpolation, while the fusion method is used to produce the weighting neutron flux on the three dimensional assembly models. The work program comprises two main tasks. The first one is the development of the fusion method. Another, in the context of dynamic homogenization, is the definition of the interfacing method and models used for transmission of information between local and global scales in energy, space and angle together with the study of convergence and efficiency of the proposed method using different iteration strategies. Finally, the application to the 3D PWR whole core calculation and validation against the reference results is expected. The realization will rely on the high performance computation and a high level of parallelism.