Programvara för simulering av kärnkraft

Programvaruprodukter

Utvalda produkter

Studsvik Scandpower är världsledande inom utveckling och support av programvara för reaktoranalys som är oberoende av bränsleleverantörer.

Vi erbjuder ett komplett utbud av licensbelagda programvaror och tekniska tjänster för att stödja driftbolag, bränsleleverantörer, säkerhetsmyndigheter, utvecklare av nästa generations reaktorer och forskningsorganisationer. Våra produkter används över hela världen för design, analys och driftstöd för reaktorbränsle och härdar.

Stöd till verksamheten

Studsvik Scandpowers integrerade produktlinje gör att en enda cykelspecifik härdmodell kan förenkla många aspekter av anläggningsdriften, från on-line härdövervakning till träningssimulering i realtid.

S3R

S3R | möjliggör cykelspecifik kärnmodellering på träningssimulatorn

GARDEL

GARDEL | kärnövervakningsapplikation med inbyggda verktyg för reaktivitetshantering

S3R

S3R möjliggör cykelspecifik kärnmodellering i träningssimulatorn på ett lättanvänt sätt som är enkelt att uppdatera. S3R uppfyller alla bransch- och myndighetskrav för cykelspecifika träningsapplikationer.
S3R Flysheet

Överlägsen operatörsutbildning

S3R använder samma högprecisionsmetoder som Studsviks programvara för kärnmodellering och transientanalys, vilket ökar trovärdigheten i anläggningens respons och minskar risken för ofysiska resultat. Eftersom S3R modellerar varje bränsleelement och all instrumentering explicit i tre dimensioner kan operatörerna träna på en modell som exakt matchar anläggningens förhållanden. Det är nu möjligt för en operatör att genomföra reaktivitetsmanipulationer på simulatorn, istället för på anläggningen, under den inledande licensutbildningen.

Prestanda

Ett stort prestandahinder i typiska simulatorkärnmodeller är tvärsnittsinterpolering. S3R bygger upp sitt tvärsnittsbibliotek i förväg och behåller bara de data som faktiskt behövs för den aktuella kärnans livslängd, vilket resulterar i ett snabbt interpoleringsschema.

GARDEL

GARDEL är en bränsleleverantörsoberoende avancerad applikation för övervakning av härdar med inbyggda verktyg för reaktivitetshantering. Genom att kombinera Studsviks toppmoderna reaktoranalysmetoder med effektiv databasteknik och ett anpassningsbart grafiskt användargränssnitt kan GARDEL bidra till att minska osäkerheter och konservatism som begränsar reaktorns driftseffektivitet.
GARDEL Flygblad

Automatiserade beräkningar

  • Minska det arbete som krävs för ingenjörsuppgifter
  • Minska mänskliga prestandafel
  • Definiera gemensamma rutiner för hela anläggningen
  • Möjliggör komplexa operationer för moderna operativa krav som t.ex. lastföljning

Fördelar med avancerad övervakning av kärnan

  • Minskad utbildningsinsats för kärnkraftsingenjörer
  • Möjliggör modellering och övervakning av ATF
  • Intuitivt och funktionellt GUI
  • Minska byteskostnaderna för bränsleleverantörer
  • Mycket flexibel, alltid tillgänglig
  • Bränsle för leverantörernas oberoende
  • Gemensam LWR-plattform ger flexibilitet och effektivitet i resursanvändningen
  • Spara tid på att lösa oväntade driftsbehov eller problem
  • Snabbare kommunikation mellan drift, reaktorteknik och härdkonstruktion

Reaktordesign, prestanda och optimering

Studsvik Scandpower sätter industristandarden för programvara för bränsleprestanda med oöverträffad noggrannhet, körtider på produktionsnivå och lättanvänd indata.

CASMO5

CASMO5 | toppmodern gitterfysikkod för modellering av PWR- och BWR-bränsle.

HELIOS2

HELIOS2 | 2D, transportkod för fysik med generaliserad geometri

SIMULATE5

SIMULATE5 | 3D, steady state, multigrupp, nodalkod för analys av både PWR och BWR

S5K

S5K | avancerad nodkod med två grupper för transientanalys av både PWR- och BWR-reaktorer

CMSByggare

CMSBuilder | grafisk programvara för bränslehantering och lastningsmönsterdesign

Påfågel

Peacock | generaliserad geometri, Monte Carlo-kod för kontinuerlig energi

CASMO5

CASMO5 är en toppmodern gitterfysikkod för modellering av PWR- och BWR-bränsle. CASMO5 är optimerad för att modellera utmanande heterogena bränslekonstruktioner, t.ex. höga MOX-koncentrationer (Mixed Oxide) och höga koncentrationer av brännbart gift, och är byggd för att fungera idag och många år in i framtiden.
CASMO5 Flysheet

Metodik

CASMO5 representerar kulmen på Studsviks 30-åriga erfarenhet av transportbaserad gitterfysik. 2D-transportlösningen baseras på den väletablerade karakteristikmetoden med en linjär källapproximation, vilket ger oöverträffad verklighetstrogenhet med körtider på produktionsnivå, även med dagens längre bränslecykler.

Förbättring av modelleringsdata

CASMO5 utnyttjar kraften i dagens beräkningshårdvara och kräver färre approximationer och utför mer rigorösa lösningar än tidigare generationer av gitterfysikkoder.

Flera betydande fysikförbättringar, inklusive resonansuppspridning, Pn-spridning av högre ordning, utökade utarmningskedjor och en modell för lokal energifrigörelse per fission, gör CASMO5 till den mest exakta tillgängliga gitterfysikkoden.

HELIOS2

HELIOS2 är en tvådimensionell transportkod för fysik med generaliserad geometri. Genom att inkludera de senaste kärndata och en avsevärt utökad modelleringskapacitet överträffar HELIOS2 tidigare versioner med råge.
HELIOS2 Flysheet

Metodik

HELIOS2-transportberäkningar kan utföras med antingen en kollisionssannolikhets- eller en karakteristisk metod. Resonanssjälvskydd beräknas med hjälp av undergruppsmetoden, med en transportbaserad Dancoff-beräkning.

Förbättrad modelleringsdetalj

HELIOS-2 utnyttjar kraften i dagens beräkningshårdvara och kräver färre approximationer och utför mer rigorösa lösningar än den tidigare generationen av gitterfysikkoder.

Tillägget av en metod för karakteristiska lösare gör det möjligt att beräkna större modeller, t.ex. flera bränsleknippen och fraktionerade kärnor, med färre nödvändiga datorresurser.

SIMULATE5

SIMULATE5 är en 3D, steady state, multigrupp, nodal kod för analys av både PWR och BWR. SIMULATE5 ger leverantörsoberoende och oöverträffad noggrannhet för avancerade härdkonstruktörer med ökad heterogenitet och aggressiva driftstrategier.
SIMULATE5 Flygblad

Bevisade resultat

Studsviks 30-åriga erfarenhet av att producera flexibla, mycket exakta mjukvarulösningar för kärnkraftsindustrin återspeglas i de toppmoderna reaktorfysikaliska metoderna och tekniska funktionerna i SIMULATE5.

SIMULATE5 är fullt kapabel att modellera alla nuvarande och nästa generations PWR, BWR och SMR med neutroniska och termohydrauliska beräkningar enligt första principen och ger en robust, samlad lösning på kraven för härdkonstruktion och härdanalys.

Verkligen avancerad

Mycket heterogena kärnor och aggressiva driftstrategier har pressat befintliga reaktoranalysmetoder till det yttersta.

Studsvik, världsledande inom programvara för reaktoranalys, har utvecklat SIMULATE5 för att åtgärda dessa brister och uppfylla kraven för nuvarande och framtida härdkonstruktioner med avancerade neutroniska och termohydrauliska metoder som inte finns i något annat analyspaket.

S5K

SIMULATE-5K (S5K) är en avancerad nodkod med två grupper för transientanalys av både PWR- och BWR-reaktorer. SIMULATE-5K levererar neutroniska och termohydrauliska analyser med licensieringsgradens noggrannhet över ett brett spektrum av dynamiska tillämpningar.
S5K Flysheet

Metodik

S5K utnyttjar kraften i SIMULATE5, branschstandarden för analys av nodala reaktorer. S5K innehåller banbrytande neutroniska metoder och avancerade tekniska funktioner och ger oöverträffad verklighetstrohet med körtider på produktionsnivå.

S5K löser de transienta tredimensionella neutrondiffusionsekvationerna med flera grupper, inklusive modeller för fördröjda neutronprekursorer. Intranodala flödes- och effektfördelningar inom varje nod används för att beräkna effekt, bränsletemperaturer och entalpier för varje axiell nivå i varje bränslestift i härden under transienter.

Varje bränsleelement i härden är explicit representerat i härdens termohydraulik. För BWR-drifttransienter kan kärl- och ångledningsmodeller simulera akustiska effekter i ångledningen på grund av plötsliga ventilstängningar eller ventilöppningar.

Bevisade resultat

SIMULATE-5K (S5K) bygger på den solida grunden av SIMULATE5, den branschledande koden för nodal reaktoranalys i steady-state.

Genom att explicit modellera det detaljerade neutroniska och termohydrauliska beteendet hos reaktorhärden, montering för montering, kan S5K användas för att analysera en mängd olika härdtransienter.

S5K har framgångsrikt använts av kunder för stabilitetsanalys, analys av reaktivitetsinsättning, dynamiska beräkningar av stångvärden och tidigare drifthändelser.

CMSByggare

CMSBuilder är ett grafiskt program för bränslehantering och design av laddningsmönster som ger konstruktörer ett sofistikerat gränssnitt för att förenkla design av aggregat, bränsleblandning och utvärdering av laddningsmönster.
CMSBuilder Flysheet

Maximera kärnkonstruktionens effektivitet

I dagens miljö med begränsade tekniska resurser är det avgörande att effektivt kunna navigera från beräkningar av omfattningen till ett slutligt lastmönster för kärnkonstruktionen.

Oavsett om en organisation bekräftar en bränsleleverantörs föreslagna design eller designar härden själva, är det viktigt att svara på de svåra frågorna:
Uppfyller den föreslagna bränsle- och härddesignen verkligen kraven på energiproduktion och termisk marginal?
- Kan laddningsmönstret förbättras? Hur kan detta göras på ett effektivt och korrekt sätt?

CMSBuilder möter dessa utmaningar med ett intuitivt grafiskt gränssnitt som är sömlöst kopplat till Studsviks branschledande neutroniska system för härdanalys (CMS5).

Förbättrade kärnkonstruktioner

Studsviks CMS5-kodsystem har använts i härdkonstruktionsstudier för i stort sett alla PWR-bränsle- och härdkonstruktioner som finns idag. Oavsett om bränslet är hög- eller låganrikat, uran eller MOX, eller om det innehåller branschstandardiserade diskreta eller integrerade brännbara gifter, kan CMSBuilder tillsammans med CMS5-systemet användas för att förbättra härdkonstruktionsprocessen.

CMSBuilder gör det möjligt för ingenjörer att utforska kärnkonstruktionsutrymmet djupare än vad som annars skulle vara möjligt på grund av den höga graden av automatisering och visualisering.

Genom att låta användarna fokusera på att använda sin designkompetens istället för att skapa input och extrahera output, frigör CMSBuilder kraften i CMS5-systemet för ingenjörer. Handbokföring och självunderhållna kalkylblad kommer att bli ett minne blott
Det förbättrar användarnas förtroende för att deras designmönster är korrekta och verklighetstrogna samtidigt som det ökar takten i designiterationerna i dagens utmanande miljö.

Påfågel

Peacock är Studsviks nya Monte Carlo-kod med generaliserad geometri och kontinuerlig energi för att stödja nuvarande och framtida behov inom reaktorfysik, avskärmning och kriticitetsanalys inom industrin.
Peacock Flysheet

Metodik

Monte Carlo-metoden är en kraftfull klass av numeriska tekniker som bygger på stokastisk provtagning av statistiska fördelningar för att simulera beteendet hos fysiska system. Monte Carlo-simulering av neutroner möjliggör exakta förutsägelser av kriticitet, den rumsliga fördelningen av fissionshastigheter, generering
av homogeniserade tvärsnittsdata för flera grupper och andra uppräknade kvantiteter för kärnreaktortillämpningar.
Flexibel tredimensionell generaliserad geometri, kontinuerlig energirepresentation av tvärsnittsdata, inbyggd utarmningskapacitet och användarvänlighet gör Peacock till nästa avancerade analysverktyg på produktionsnivå som utvecklas av Studsvik.

Inbyggd kapacitet för utarmning

Bränsleförbrukning och isotoptransmutation är av största vikt vid analys av kärntekniska system. Förändringar i nuklidsammansättningen på grund av utbränning kan enkelt modelleras med Peacock. Med hjälp av de avancerade metoder som utvecklats för CASMO5 och HELIOS2 kan man i Peacock göra mycket noggranna utarmningsberäkningar.

Analys och optimering av lagring av använt bränsle

Hanteringen av använt kärnbränsle kräver allt större tekniska resurser. Vi erbjuder avancerade, integrerade lösningar för att analysera bränslebassänger/rack och optimera lastningen av förvaringsbehållare för bränsle.

MARLA

MARLA | programvara för planering av bränsleomflyttningar, hantering av använt bränsle och torra behållare

SNF

SNF | beräknar isotopkoncentrationer, strålningskälltermer och restvärme från använt LWR-bränsle

MARLA

MARLA är ett lättanvänt och automatiserat verktyg som hjälper driftpersonalen att planera bränslebyten, hantera bassängen för använt kärnbränsle och lasta torrkassetter. MARLA tillgodoser branschens behov i samband med bränsleförflyttningar genom att fullt ut integrera de senaste analytiska lösningarna för att stödja driften av anläggningen.
MARLA Flysheet

Shuffle Planering

MARLA använder en Greedy-algoritm kombinerad med Taboo-sökning för att utforma en bränsleblandning i kärnan som minimerar brorörelsen samtidigt som säkerhetsmarginalen maximeras och beräkningstiden minskas. MARLA utför på några minuter vad som annars är en nattlig beräkning. MARLA tillhandahåller också automatisering för att utforma en fullständig kärnavlastning i stället för en blandning i kärnan. Automatiserad beräkning av avstängningsmarginal i licensklass i varje steg. Inga förkunskaper i SIMULATE krävs.

Peka. Klicka på den. Klart.

MARLA använder peka-och-klicka-grafik för snabb och enkel definition av allt underhållsarbete som ska utföras under tankningsavbrottet. Drag-och-släpp-funktionalitet gör att användaren enkelt kan göra ändringar i alla automatiserade sekvenser och påskyndar utbildningen av ny personal.

MARLA bygger på en solid grund av Java och har stöd för flera skärmar, dockning och undockning av olika fönster som visar kärnan, poolen och faten.

SNF

SNF beräknar isotopkoncentrationer, strålningskälletermer och sönderfallsvärme för använt bränsle från lättvattenreaktorer (LWR). Genom att använda den detaljerade 3D-krafthistoriken från SIMULATE och isotopinventarier från CASMO ger SNF den mest exakta analysen av använt bränsle som finns tillgänglig.
SNF Flysheet

Skapad på begäran av kunder:

  • Explicit beräkning av avklingningsvärme.
  • Explicit beräkning av sönderfallskedjor för rapportering av isotopinventarier vid kärnämneskontroll.
  • Fastställ snabbt källterm i pooler, fat och slutförvar.

Ta bort komplikationer. Ta bort kostnad.

Ersätta processen med att köra ~800+ kodkörningar med fem raders indata till SNF, vilket eliminerar stora konsultkostnader och långa projekttider.
Best-Estimate Source Term minskar typiska osäkerheter.
Toppmoderna, senaste kärndata (ENDF/B-VIII.0 tillgänglig) eliminerar behovet av handberäknade korrigeringar från äldre bibliotek.

Omfattande validering

SNF har validerats mot både internationella mätningar och befintliga referenskoder, såsom ORIGEN.
Validering av källtermer har utförts mot uppmätta neutronemissionshastigheter för isotoper som 242Cm, 244Cm och 246Cm.
SNF utmärkte sig också i jämförelser med mätningar av sönderfallsvärmen hos ett stort antal använda BWR- och PWR- bränsleelement vid CLAB-lagret i Sverige.

För ytterligare information, vänligen kontakta oss.

Kontakt

Kontakt

Kontaktpersoner

Kontakta Studsvik Scandpower Team

cms-info@studsvik.com

Skicka ett meddelande

"*" anger obligatoriska fält