"Méthodes de calcul en simulation et optimisation de la physique des réacteurs" R. Chambon (LPSC)

by lucotte

Thursday 23 Nov 2006, 00:00 → 00:00 Europe/Paris

Salle 9 (LPSC)

titre: Méthodes de calcul en simulation et optimisation le la physique des réacteurs Résumé: Le sujet de ce séminaire est de présenter la démarche suivie pour l'optimisation du rechargement dans les réacteurs nucléaires électrogènes, et en particulier dans les CANDU. La première partie portera sur la physique des réacteurs en général et les modèles de simulations (codes de calcul utilisés). Elle definira notament les notions de code de transport, code de diffusion, de burnup, de coefficient de multiplication de neutrons ... La deuxième partie se concentrera sur la gestion du combustible dans les réacteurs. Après une description générale de celle-ci, des travaux d'implementation de son optimisation automatisée dans le code de calcul DONJON seront présentés. L'accent sera mis sur les algorithmes mathématiques d'optimisation appliqués à un problème physique. Quelques résultats de l'application aux réacteurs CANDU seront brièvement présentés, dans l'optique de généraliser ces méthodes à d'autres problèmes. Deux types d'approche ont été envisagées et implantées pour résoudre des problèmes d'optimisation dans le code DONJON. Les premières méthodes sont basées sur les gradients et la programmation mathématique quasilinéaire. La méthode développée initialement dans le code OPTEX a été implantée comme l'approche de base pour les méthodes de gradients. Cependant, cette approche présente une restriction majeure, à savoir que l'estimé initial doit toujours être un point réalisable, nous reviendrons sur ces notions avant de les utiliser. Plusieurs approches plus générales ont été proposées pour outrepasser cette limitation. Parmi celles-ci, les méthodes dites multi-étapes et mixtes se sont avérées très efficaces. Le deuxième type d'approches envisagées sont les méthodes méta-heuristiques, dont l'une d'entre elles, la recherche tabou, a été implantée. Initialement, celle-ci a été développée pour des variables combinatoires et donc largement pour les REP. Nous l'avons cependant implantée pour des variables continues avec succès. En opposition aux méthodes de gradients, cette méthode permet de sortir de minima locaux. L'optimisation de la distribution de la fréquence de rechargement a été envisagée pour les réacteurs CANDU-6 et ACR-700. L'enrichissement initial a également été optimisé pour l'ACR-700. Les résultats obtenus s'accordent très bien avec la physique des réacteurs. De plus, la comparaison des deux types de méthodes a permis de valider les optimums obtenus.

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