نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 پژوهشکده‌ی رآکتور و ایمنی هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، صندوق پستی: 1339-14155، تهران ـ ایران
2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه شیراز، کدپستی: 7193616548، شیراز – ایران
3 دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شاهد، کدپستی: 3319118651، تهران- ایران
چکیده
روش‌های بهینه‌سازی چندهدفه به صورت گسترده‌ای در زمینه‌های مختلف علوم و مهندسی مورد توجه قرار گرفته است. در این مقاله، از الگوریتم بهینه‌سازی چندهدفه برای طراحی آرایش بهینه مجتمع‌های سوخت قلب رآکتور KWU با اهداف مسطح کردن توزیع توان در قلب رآکتور و افزایش ضریب تکثیر استفاده شده است. هم‌چنین، تحلیل ترموهیدرولیکی به منظور بررسی آرایش جدید طی یک حادثه فرضی کاهش جریان خنک‌کننده انجام شده است. برای این منظور از ترکیب الگوریتم PESA-II با کد بسط یافته نودال (برای انجام محاسبات نوترونیک) و کد COBRA-EN (برای انجام محاسبات ترموهیدرولیک) استفاده شده است. نتایج نشان دادند که با جابه‌جایی چینش مجتمع‌های سوخت پارامترهای نوترونیکی شامل ضریب تکثیر (افزایش از 0047/1 به 0058/1) و مسطح شدن توان بهبود یافتند. هم‌چنین برای چینش جدید بررسی شد که در صورت وقوع حادثه فرضی کاهش جریان خنک کننده تا 15 درصد، رآکتور هم‌چنان می‌تواند در شرایط ایمن به کار خود ادامه دهد. علاوه بر این نتایج تأکید بر کارایی بهتر الگوریتم PESA-II نسبت به الگوریتم SPEA دارند.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
Loading pattern optimization of a PWR reactor fuel assemblies using PESA-II algorithm by considering neutronic and thermal-hydraulic parameters
نویسندگان [English]
- R. Gharari 1
- B. Salmasian 2
- O. Safarzadeh 3
1 Reactor and Nuclear Safety Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute, P.O.Box: 14155-1339, Tehran - Iran
2 Faculty of Mechanical Engineering, Shiraz University, Postalcode: 7193616548, Shiraz – Iran
3 Faculty of Engineering, Shahed University, Postalcode: 3319118651, Tehran – Iran
چکیده [English]
The multi-objective optimization methods are widely used in various areas of science and engineering. In this paper, a multi-objective optimization algorithm has been used to design the optimal placement of fuel assemblies in the KWU reactor with the purposes of power flattening and increasing the multiplication factor. Also, thermal-hydraulic analysis has been performed to investigate the new arrangement during a hypothetical loss of coolant accident. For this purpose, the PESA-II algorithm is coupled with Nodal expansion code (for neutronic calculations) and COBRA-EN code (for thermal-hydraulic calculations). The results showed that the neutronic parameters including power flattening and the multiplication factor (increases from 1.0047 to 1.0058) improved by optimizing the fuel assemblies’ placement. It was also investigated that during a hypothetical loss of coolant accident up to 15%, the reactor could continue to operate in the safe mode. In addition, the results have emphasized the better performance of the PESA-II algorithm than the SPEA algorithm.
کلیدواژه‌ها [English]
- PESA-II algorithm
- Arrangement of fuel assemblies
- Loss of coolant flow
- Nodal expansion and COBRA-EN codes
)