Un nuevo procedimiento para el cálculo detallado del flujo neutrónico en tres dimensiones

Abstract

En este trabajo se desarrolla un método exacto y computacionalmente eficiente (el método de la función de forma tri-dimensional) para la reconstrucción a partir de una solución nodal del flujo neutrónico detallado y de la distribución de potencia puntual aplicable a geometrías de reactores bi y tri-dimensionales. La aproximación básica del método de la función de forma tri-dimensional consiste en que para cada nodo del reactor el flujo reconstruido puede expresarse como el producto de una función assembly bi-dimensional y una función polinómica cuadrática en tres variables. La función assembly se obtiene por medio de cálculos locales con el código de diferencias finitas pdq-7 la función polinómica cuadrática en tres variables se define con la condición de que el flujo reconstruido reproduzca los flujos medios de los nodos que se obtienen con el método nodal y satisfaga puntualmente a la ecuación de difusión neutrónica de multigrupos en diferencia finitas en los vértices de los nodos e íntegramente a lo largo de las aristas de los nodos. El análisis de este método a sistemas tipo pwr bi y tri-dimensionales mostró que se podían obtener flujos puntuales muy exactos especialmente en puntos interiores (situados a 4 cm o mas de las superficies axiales del reactor) en los cuales la potencia media se determinó con un error máximo (relativo a un cálculo pdq-7) de aproximadamente 2% para puntos en la zona con barras de control. También se demostró que la eficiencia computacional del método de la función de forma tri-dimensional es aproximadamente dos órdenes de magnitud mayor que la de los métodos de diferencias finitas.