УДК 519.6
С. М. Б о г а т ы р ь, М. П. Г а л а н и н,
М. М. Г о р б у н о в-П о с а д о в, А. С. Г у с е в,
А. С. Е р е м е н к о, А. В. Е р м а к о в,
В. И. К у з н е ц о в, В. В. Л у к и н,
В. В. Н о в и к о в, А. С. Р о д и н,
А. В. С а л а т о в, М. В. С ы п ч е н к о,
А. А. Ф а л ь к о в, К. Л. Ш а п о в а л о в
КОМПЛЕКС ПРОГРАММДЛЯ ВЕРОЯТНОСТНЫХ
РАСЧЕТОВ ТЕРМОМЕХАНИКИ
ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ
Отражены результаты анализа известных литературных источ-
ников по использованию вероятностных методик расчета термо-
механики твэлов в различных режимах и выбора методики расчета
методом Монте-Карло. Разработан программный код (комплекс)
CaPpaPI (Complex of Programs for Probability Investigations) веро-
ятностных расчетов, реализующий алгоритм вероятностных рас-
четов поведения твэла на основе метода Монте-Карло с использо-
ванием кодов START-3 и RAPTA-5.2 и теплогидравлических условий,
рассчитываемых кодом RELAP/SCDAPSIM. Описана архитектура
разработанного кода. Представлено описание реализации много-
вариантного расчета решения задачи и графический интерфейс.
Приведены результаты работы кода. Код учитывает неопределен-
ности входных параметров, погрешности эмпирических корреляций
и погрешности расчетных моделей. Код позволяет получать реа-
листические оценки основных критериальных параметров твэлов
в авариях типа LOCA, например, максимальной температуры обо-
лочки, максимальной эквивалентной степени окисления оболочки и
др. с оценками их неопределенностей в виде границ доверительного
интервала с заданным уровнем доверия.
E-mail:
vvlukin@gmail.com
,
galan@keldysh.ru
Ключевые слова
:
твэл, метод BEPU, неопределенность параметров, ме-
тод Монте-Карло, формула Wilks, авария LOCA, ключевой параметр,
доверительный интервал, уровень доверия, коды, интерфейсные данные,
функции распределения
Введение и постановка задачи.
Одними из наиболее ответствен-
ных результатов математического и численного моделирования явле-
ний и процессов являются критериальные, которые призваны дать от-
вет на вопрос о попадании некоторых выходных параметров в задан-
ные множества. Часто такие вопросы возникают в связи с проблемами
безопасности. Типичный и очевидный (по применимости к нему дан-
ных вопросов) пример, который и рассматривается в работе, — атомная
энергетика [1–8].
Рассмотрим следующую ситуацию (рис. 1.). Пусть имеется
m
вход-
ных величин
p
1
,
p
2
, . . . ,
p
m
,
называемых далее параметрами, по кото-
рым некоторая математическая (чаще всего вычислительная) модель
66
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2012