Atviro kodo, didelio našumo termo-mechaninių skaičiavimo įrankių, skirtų avarijoms atspariam kurui, kūrimas (OperaHPC)

Didinant lengvojo vandens branduolinių reaktorių saugą skirtą naujoms eksploatavimo sąlygoms, kurios sąlygoja branduolinių reaktorių integravimą į įvairesnį energijos derinį, kelia daug naujų iššūkių kuriant branduolinį kurą. Tam reikia veiksmingų ir validuotų priemonių, leidžiančių įvertinti sudėtingumą kuro elementų veikimą įvairiomis eksploatavimo sąlygomis nuo normalios eksploatacijos iki projektinių avarijų.

OperaHPC projekto tikslas – sukurti atviros prieigos įrankius, naudojant didelio našumo skaičiavimo įrankius, leidžiančius atlikti pilną didelio tikslumo 3D termomechaninį kuro elemento modeliavimą, įskaitant ir medžiagų modeliavimą mikrostruktų lygmeniu. Tai prisidės prie vadinamųjų kuro elementų skaitmeninių dvynių dizaino. Šis tyrimas apima ambicingą pagrindinių tyrimų programą, skirtą nelinijiniam apšvitinto kuro mechaniniam elgesiui tirti, naudojant daugialypius eksperimentus ir modeliavimą nuo atominio lygmens iki medžiagų elgsenos. Bus sudarytas išsamus kuro elemento veikimo aprašymas, bei surinktos medžiagų savybės būtinos modeliavimui. Sukurtos priemonės bus įvertintos atsižvelgiant į naujausius 1D/3D kuro elementų modeliavimo programų paketus susieti su neutroniniais, termocheminiais ir termohidrauliniais skaičiavimo kodais. Validacija ir neapibrėžtumo analizė taip pat bus atlikta lyginant 3D modeliavimo rezultatus su eksperimentiniais duomenimis, gautais iš kuro elementų jonizavimo programų. Taikant šias modeliavimo priemones gautos žinios ir patirtis bus pritaikytos pramoniniams kuro elementų modeliavo programų paketams naudojant naujus metodus, pagrįstus metamodeliais ir dirbtiniu intelektu. Didelio našumo skaičiavimo įrankiai bus pritaikyti detaliam naujoviškų kuro elementų koncepcijų modeliavimui, įskaitant avarijoms atsparų kurą, normalios eksploatacijos ir pereinamųjų sąlygų metu lengvojo vandens reaktorių projektuose.

Raktažodžiai:
Lengvojo vandens reaktoriai, didelio našumo skaičiavimo įrankiai, avarijoms atsparus kuras, validacija ir neapibrėžtumų įvertinimas

Akronimas: OperaHPC

Projekto ID: 101061453

Projekto numeris LEI vidaus apskaitoje: 17-86.22.27

Kvietimas: HORIZON-EURATOM-2021-NRT-01-01

Koordinatorius: COMMISSARIAT A L ENERGIE ATOMIQUE ET AUX ENERGIES ALTERNATIVES (CEA), Prancūzija.

Partneriai:

• CENTRO DE INVESTIGACIONES ENERGETICAS, MEDIOAMBIENTALES Y TECNOLOGICAS (CIEMAT), Ispanija;
• ELECTRICITE DE FRANCE, Prancūzija;
• AGENZIA NAZIONALE PER LE NUOVE TECNOLOGIE, L’ENERGIA E LO SVILUPPO ECONOMICO SOSTENIBILE (ENEA), Italija;
• FRAMATOME, Prancūzija;
• LIETUVOS ENERGETIKOS INSTITUTAS (LEI), Lietuva;
• NINE NUCLEAR AND INDUSTRIAL ENGINEERING SRL, Italija;
• POLITECNICO DI MILANO, Italija;
• SINTEC SRL, Italija;
• UJV REZ AS, Čekijos Respublika;
• UNIVERSITA DI PISA, Italija;
• TEKNOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS VTT OY (VTT), Suomija;
• KUNGLIGA TEKNISKA HOEGSKOLAN (KTH), Švedija;
• JRC – JOINT RESEARCH CENTRE – EUROPEAN COMMISSION, Belgija.

 

Projektas finansuojamas ES EURATOMO branduolinės energijos tyrimų ir mokymų programos lėšomis, dotacijos sutartis Nr. 101061453.