Del III – Praktisk deterministisk multifysikmodellering
Modellering av kärnreaktorer omfattar komplex fysik över flera skalor. I den här kursen utvecklar du simuleringslösare och algoritmer för reaktorsystem genom praktisk programmering.
Om kursen
Modellering av kärnreaktorsystem hör till de mest utmanande uppgifterna inom modellering av komplexa system, på grund av de många olika skalor och sammanflätade fysikaliska fenomen som är inblandade. Både kärnkraftsindustrin och forskningsinstitut och universitet förlitar sig i stor utsträckning på avancerade numeriska koder, vare sig de är kommersiellt tillgängliga eller egenutvecklade.
Under fem sammanhängande dagar implementerar du flera av de huvudsakliga algoritmerna i en dedikerad simuleringsmiljö. Mer specifikt utvecklar du: en ”collision probability” modul, en härdlösare baserad på fler energigrupper i diffusionsteori, en strömningsdynamisk lösare med Homogeneous Equilibrium Model, en lösare för bränslestavtemperatur samt en monolitisk multifysik ”wrapper”. Exemplen omfattar både ett lättvattenreaktorsystem och ett natriumkylt snabbreaktorsystem.
Kursmodulen kombinerar gruppdiskussioner och quiz kopplade till de tidigare kursmodulerna (”Deterministic modelling of nuclear fuel assemblies” och ”Deterministic modelling of nuclear reactor cores”) med programmeringsuppgifter via Matlab Grader (plattform som tillhandahålls som en del av kursen).
Efter avslutad kurs kan du implementera flera av de huvudsakliga modelleringsstrategierna som används för att modellera kärnbränslepatroner och reaktorhärdar i simuleringsmiljöer.
Lärandemål
Efter avslutad kursmodul kan du:
- Formulera och implementera algoritmer för att modellera neutrontransport och termohydraulik, både på bränslepatron- och härdnivå
- Designa effektiva numeriska algoritmer
- Lösa stora system av linjära och icke-linjära ekvationer
- Konstruera multifysiklösare med monolitiska metoder
Innehåll
Dag 1 och 2
Transportfenomen och neutrontransport på cell- och patronnivå
Dag 3
Neutrontransport på härdnivå
Dag 4
Termohydraulik
Dag 5
Koppling mellan neutronik och termohydraulik
Schema
Dag 1
Sammanfattning av transportfenomen och neutrontransport på cell- och patronnivå + frågestund + programmeringsuppgift om pin cell-beräkningar
11 januari 2027, 09:00–17:30 (CET), på plats eller online via Zoom (spelas även in)
Dag 2
Sammanfattning av neutrontransport på cell- och patronnivå + frågestund + programmeringsuppgift om pin cell-beräkningar
12 januari 2027, 09:00–17:30 (CET), på plats eller online via Zoom (spelas även in)
Dag 3
Sammanfattning av neutrontransport på härdnivå + frågestund + programmeringsuppgift om härdberäkningar
13 januari 2027, 09:00–17:30 (CET), på plats eller online via Zoom (spelas även in)
Dag 4
Sammanfattning av termohydraulik på härdnivå + frågestund + programmeringsuppgift om strömningstransport och bränslestavtemperaturmodellering
14 januari 2027, 09:00–17:30 (CET), på plats eller online via Zoom (spelas även in)
Dag 5
Sammanfattning av kopplingen mellan neutronik och termohydraulik + frågestund + programmeringsuppgift om integrerade multifysiklösare
15 januari 2027, 09:00–17:30 (CET), på plats eller online via Zoom (spelas även in)
Format
Kurstillfällena kan genomföras på plats vid Chalmers tekniska högskola eller helt digitalt.
Pris
Kostnadsfritt för studenter
För yrkesverksamma från höginkomstländer: 8 200 SEK exkl. moms
För yrkesverksamma från låg- och medelinkomstländer: 1 320 SEK exkl. moms
Undervisningsspråk
Engelska
Lecturer
Register today
Register now
Course Participant profile
- Civilingenjörsstudenter, doktorander och postdoktorer med god grundkunskap inom kärnteknik
- Kärntekniska ingenjörer
- Reaktorfysiker
- Kärnkraftsäkerhetsanalytiker
- Forskare inom ovanstående områden
Kursen beskriver inte de fysikaliska fenomenen i kärnreaktorer i sig – fokus ligger i stället på hur dessa fenomen modelleras i simuleringsplattformar. Det rekommenderas därför starkt att deltagarna redan har solida förkunskaper inom reaktorfysik eller kärnteknik.
Kursen presenterar dock härledningen av samtliga centrala balansekvationer från grunden, vilket gör att även deltagare som inte är bekanta med reaktormodellering kan tillgodogöra sig samtliga begrepp på djupet.
Notera att du måste läsa Del I och Del II av kursen innan du läser Del III.