Modèle des 14 cellules couplées en continue

L’objectif des modèles des quatorze cellules couplées est de prendre en compte les profils de conditions des matériaux et le couplage axial le long du canal en mettant en application la stratégie de simulation proposée. Une question se pose maintenant. Comment intégrer les calculs d’évolution à la stratégie de simulation proposée ? Premièrement, les calculs d’évo- lution ont été réalisés au niveau des calculs en deux dimensions parce que le combustible est défini de manière directe seulement dans les cellules unitaires. Deuxièmement, les cellules unitaires ont été couplées après avoir évolué pendant la même période de temps (mais pas à la même puissance). Afin d’appuyer cette dernière proposition, supposons qu’un canal complet en trois dimensions soit mis en évolution. La seule grandeur commune à tous les plans du canal est le temps d’exposition aux neutrons, et non le taux de combustion ni la puissance.

Les étapes de calculs suivies dans le modèle des quatorze cellules couplées en continue sont énumérées ci-dessous. Les quatorze puissances d’évolution utilisées sont présentées au tableau 8.7. Ici, il est supposé que ce profil de puissance est constant dans le temps.

Calcul des quatorze cellules unitaires en deux dimensions

1. Définir les mélanges de la cellule i et créer la bibliothèque interne de sections efficaces (microscopiques et macroscopiques) de la cellule i (LIB: et INFO:).

2. Définir les géométries utilisées pour les calculs d’autoprotection et de flux ainsi que celle utilisée pour l’édition des propriétés du réflecteur axial (GEO:).

3. Analyser toutes les géométries, mais ne tracer les lignes d’intégration que sur les géo- métries utilisées pour les calculs (NXT:).

4. Initialiser le temps à t = 0 jour.

5. Calculer les sections efficaces microscopiques autoprotégées du problème i au temps t et mettre à jour la bibliothèque interne de la cellule i (SHI:).

6. Calculer la distribution de flux dans la cellule i avec le modèle de fuites B1 homogènes au temps t (ASM:, FLU: et TYPE B B1).

7. Éditer les propriétés de la cellule i au temps t (EDI:)

– Pour le combustible, réaliser deux éditions et les sauvegarder dans des fichiers diffé- rents

– Homogénéiser sur l’ensemble de la cellule sans condenser en énergie ;

– Homogénéiser sur l’ensemble de la cellule et condenser à deux groupes d’énergie ; – Pour le réflecteur radial, homogénéiser sur le modérateur seulement et condenser à

deux groupes d’énergie ;

– Pour le réflecteur axial, réaliser deux éditions (à partir de la distribution de flux calculée dans la cellule) et les sauvegarder dans des fichiers différents

– Homogénéiser sur l’ensemble de la géométrie d’édition sans condenser en énergie ; – Homogénéiser sur l’ensemble de la géométrie d’édition et condenser à deux groupes

d’énergie.

Une énergie de coupure de 0.625 eV est utilisée pour la condensation à deux groupes d’énergie. Lorsqu’aucune condensation n’est réalisée, les propriétés sont définies à 89 groupes d’énergie.

8. Si le temps final est atteint, passer aux calculs de canal en une dimension. Sinon, déterminer l’intervalle de temps dt à encourir lors de l’évolution du combustible et passer à l’étape 9.

9. Évoluer le combustible à puissance constante Pi pendant dt et mettre à jour les concen-

trations isotopiques du combustible ainsi que la bibliothèque interne de la cellule i (EVO:).

11. Reprendre les calculs à partir de l’étape 5.

Afin de réduire le temps de calcul, les quatorze cellules unitaires peuvent être calculées en parallèle. Une fois les calculs en deux dimensions complétés, les calculs de canal en une di- mension peuvent débuter.

Calculs de canal en une dimension

12. Définir le mélange de l’absorbant et créer une bibliothèque interne de sections efficaces (microscopiques et macroscopiques) pour celui-ci (LIB:).

13. Définir la géométrie utilisée pour le calcul de flux (GEO:). 14. Analyser la géométrie (SYBILT:).

15. Initialiser le temps à t = 0 jour.

16. Définir les mélanges du canal au temps t en créant une bibliothèque de sections efficaces macroscopiques à partir des propriétés à 89 groupes d’énergie produites à l’étape 7 au temps t (combustible et réflecteur axial) ainsi qu’à partir de la bibliothèque produite à l’étape 12 (absorbant) (UTL: et MAC:).

17. Calculer la distribution de flux dans le canal avec le modèle de fuites B1 homogènes au temps t (ASM:, FLU: et TYPE B B1).

18. Éditer les propriétés du canal au temps t (EDI:) : homogénéiser par plaque et condenser à deux groupes d’énergie. Une énergie de coupure de 0.625 eV est utilisée pour la condensation en énergie.

19. Mettre à jour les fichiers d’édition à deux groupes d’énergie produits à l’étape 7 (com- bustible et réflecteur axial) en remplaçant les MACROLIBs du temps t qui s’y trouvent par celles produites à l’étape 18 au temps t (UTL: et MAC:).

20. Si le temps final est atteint, passer à l’étape 23. Sinon, déterminer l’intervalle de temps dt suivant et passer à l’étape 21.

21. Mettre à jour le temps t = t + dt.

22. Reprendre les calculs à partir de l’étape 16.

23. Créer les bases de données réacteur à partir des fichiers d’édition à deux groupes d’éner- gie mis à jour (fichiers originaux dans le cas du réflecteur radial) (CPO:).

Les temps auxquels les propriétés moyennes à peu de groupes d’énergie ont été produites sont présentés au tableau 8.9.

Tableau 8.9 Temps utilisés dans les modèles des 14 cellules couplées

t (jours)

-suite- -suite- -suite- -suite- -suite- -suite- 0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25 2.50 2.75 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 5.50 6.50 7.50 8.50 9.50 10.50 13.00 15.50 18.00 20.50 23.00 28.00 33.00 38.00 43.00 48.00 58.00 68.00 78.00 88.00 98.00 123.00 148.00 173.00 198.00 223.00 273.00 323.00 373.00 423.00 473.00 573.00 673.00 773.00 873.00 973.00 1223.00 1473.00 1723.00 1973.00 2223.00 2723.00 3223.00 3723.00 4223.00 4723.00 5723.00 6723.00 7723.00 8723.00 9723.00

À l’étape 7, chaque nouvelle édition crée dans les fichiers d’édition un nouveau répertoire qui s’enregistre à la suite du précédent. Ces répertoires se nomment par défaut REF-CASE suivi d’un nombre correspondant au numéro de l’enregistrement. Les fichiers d’édition contiennent donc autant de REF-CASE que de temps t et chaque REF-CASE contient une MACROLIB. L’ab- sorbant est défini à l’étape 12 une fois pour toute puisque ses propriétés sont invariables. À l’étape 19, les fichiers d’édition à deux groupes d’énergie du réflecteur radial ne sont pas mis à jour puisqu’il n’y a pas de réflecteur radial dans le canal en une dimension.

Le modèle des quatorze cellules couplées en continue génère aussi 30 fichiers de signature L_COMPO répartis de la même façon : 14 pour le combustible, 14 pour le réflecteur radial et 2 pour le réflecteur axial. Cette fois-ci, ceux du combustible contiennent chacun 68 ensembles de données réacteur enregistrés en fonction du taux de combustion seulement. Ces fichiers possèdent des tabulations différentes ; les taux de combustion utilisés dans ces fichiers sont présentés au tableau C.1 de l’annexe C. De plus, précisons que ces fichiers n’ont pas été groupés en un seul fichier. Si cela avait été le cas, une tabulation unique aurait dû être définie. Les fichiers des réflecteurs quant à eux ne contiennent chacun qu’un seul ensemble de données réacteur. Les ensembles choisis sont ceux générés aux taux de combustion présentés au tableau 8.8.