Mejora del módulo cinético 1D en el código TRAC-BF1: implementación del método de colocación nodal unidimensional

Abstract

Para la discretización espacial de las ecuaciones de cinética se pueden utilizar el método de los elementos finitos, métodos en diferencias finitas y/o métodos nodales. El modelo de cinética unidimensional de TRAC-BF1 es una formulación en dos grupos basadas en el método analítico nodal (ANM-Analytic Nodal Method). El método de colocación nodal desarrollado para la ecuación de la difusión neutrónica y

aplicable a la

resolución

de la cinética termohidráulica

de TRAC-BF1, es

una

adaptación de los métodos de colocación clásicos para la discretización de ecuaciones en derivadas parciales, basados en el desarrollo de la solución como combinación

lineal

en base

de funciones analíticas. Se ha

optado por utilizar

un método de

colocación nodal basado en un desarrollo en polinomios de Legendre de los flujos neutrónicos en cada celda. Tras imponer las condiciones de continuidad y de contorno de los flujos y las corrientes de forma adecuada, este método permite transformar el problema de autovalores inicial asociado a un operador diferencial. La cualificación se ha llevado a cabo mediante el análisis del transitorio por disparo de turbina (ejercicio 3, escenario extremo3) del Benchmark de la NEA de la central nuclear de Peach Bottom; empleando para ello, tanto el módulo cinético 1D original implementado en TRAC-BF1, como el nuevo módulo cinético basado en el método de colocación nodal 1D.