Conception et développement d'un mailleur énergétique adaptatif pour la génération des bibliothèques multigroupes des codes de transport - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2009

Conception and development of an adaptive energy mesher for multigroup library generation of the transport codes

Conception et développement d'un mailleur énergétique adaptatif pour la génération des bibliothèques multigroupes des codes de transport

Résumé

The deterministic transport codes solve the stationary Boltzmann equation in a discretized energy formalism called multigroup. The trans- formation of continuous data in a multigroup form is obtained by avera- ging the highly variable cross sections of the resonant isotopes with the solution of the self-shielding models and the remaining ones with the co- arse energy spectrum of the reactor type. So far the error of such an ap- proach could only be evaluated retrospectively. To remedy this, we stu- died in this thesis a set of methods to control a priori the accuracy and the cost of the multigroup transport computation. The energy mesh optimisation is achieved using a two step process : the creation of a reference mesh and its optimized condensation. In the first stage, by refining locally and globally the energy mesh, we seek, on a fine energy mesh with subgroup self-shielding, a solution equivalent to a reference solver (Monte Carlo or pointwise deterministic solver). In the second step, once fixed the number of groups, depending on the accep- table computational cost, and chosen the most appropriate self-shielding models to the reactor type, we look for the best bounds of the reference mesh minimizing reaction rate errors by the particle swarm optimization algorithm. This new approach allowed to define new meshes for fast reactors as accurate as the currently used ones, but with fewer groups.
Les codes déterministes de transport résolvent l'équation stationnaire de Boltzmann dans un formalisme discrétisé en énergie appelé multi- groupe. La transformation des données continues en multigroupes est obtenue en moyennant les sections fortement variables des noyaux ré- sonnants avec le flux solution des modèles physiques d'autoprotection et celles des noyaux non résonnants avec le spectre énergétique représentatif d'un type de réacteur. Jusqu'ici l'erreur induite par ce type de traitement ne pouvait qu'être évaluée a posteriori. Pour y remédier, nous avons étu- dié dans cette thèse un ensemble de méthodes, permettant de contrôler a priori la précision et le coût du calcul de transport multigroupe. L'optimisation du maillage énergétique est réalisée selon un proces- sus en deux étapes : la création d'un maillage de référence et sa conden- sation optimisée. Dans la première étape, en raffinant localement et glo- balement le maillage énergétique, on cherche une solution multigroupe sur un maillage énergétique fin avec une autoprotection en sous-groupes de précision équivalente au solveur de référence (Monte Carlo ou déter- ministe ponctuel). Dans la deuxième étape, une fois fixé le nombre de groupes en fonction du coût admissible du calcul et choisis les modèles d'autoprotection les plus adéquats pour la filière à traiter, on cherche les meilleures bornes du maillage de référence minimisant les erreurs des taux de réaction grâce à l'algorithme stochastique d'optimisation des es- saims particulaires. Cette nouvelle approche a permis de définir des nouveaux maillages pour la filière rapide aussi précis que les maillages actuels mais présentant un nombre inférieur de groupes.
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Dates et versions

tel-00678561 , version 1 (13-03-2012)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00678561 , version 1

Citer

Pietro Mosca. Conception et développement d'un mailleur énergétique adaptatif pour la génération des bibliothèques multigroupes des codes de transport. Physique mathématique [math-ph]. Université Paris Sud - Paris XI, 2009. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00678561⟩
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