Главная |
страница 1
Ордена Ленина ИНСТИТУТ ПРИКЛАДНОЙ МАТЕМАТИКИ Им. М.В. Келдыша РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК А.В. Воронков, В.В. Синица ПОГРУЖЕНИЕ СИСТЕМЫ ПОДГОТОВКИ КОНСТАНТ MATXS/TRANSX В СРЕДУ ПАКЕТА ПРИКЛАДНЫХ ПРОГРАММ РЕАКТОР Москва - 2001 АННОТАЦИЯ Приводится описание нового константного модуля TRSX в пакете прикладных программ РЕАКТОР, полученного путем погружения системы константного обеспечения MATXS/TRANSX в среду пакета. Это модуль открывает доступ пакету REACTOR к системам групповых констант в формате MATXS и технологиям их переработки в макроконстанты и микроконстанты, используемым в лабораториях США. Библиотекой микроконстант для модуля служит 30-групповая библиотека GNPDL-30/19, ориентированная на расчет быстрых реакторов и подкритических систем с внешней подсветкой, сгенерированная из файлов оцененных данных ENDF/B-6 с помощью пакета NJOY-94. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант № 00-01-00290) A.V. Voronkov, V.V. Sinitsa LOADING THE SYSTEM OF PREPARATION OF CONSTANTS MATXS/TRANSX INTO THE PACKAGE OF APPLIED PROGRAMS REACTOR the Russian Foundation for Fundamental Investigations (Grant № 00-01-00290) Введение 4
РЕАКТОР 5
библиотек в формате MATXS 6 3. Запуск модуля TRSX 11 Литература 12 Приложение. Результаты теста подпрограммы TRSX_I 14 Введение Пакет прикладных программ РЕАКТОР [1] разрабатывался в ИПМ РАН с 1985 года с целью объединения в единой информационной среде семейства программ для решения уравнения переноса нейтронов различными методами в различных геометриях и приближениях в задачах расчета ядерных реакторов. В настоящее время возможности пакета позволяют проводить расчеты пространственно-энергетического распределения нейтронов и нейтронно-физических характеристик в одно- двух- и трехмерных геометриях с использованием диффузионного, P1 и более высоких приближениях как в стационарном состоянии, так и в ходе кампании, для квазикритического реактора и подкритической системы с внешним источником. Используемое многогрупповое представление энергетического распределения определяется типом библиотеки констант, имеющейся в распоряжении пользователя. Традиционно константное обеспечение расчетных модулей пакета базировалось на отечественной системе констант БНАБ (версии БНАБ-78[2], БНАБ-90[3], БНАБ-93[4]), разрабатываемой в ГНЦ РФ ФЭИ для быстрых реакторов. Константные модули пакета РЕАКТОР– GND и GNDL[5]-[6] обеспечивали расчет блокированных макро- и микроскопических сечений физических зон на основе принятых в системе констант БНАБ форматов и алгоритмов для всех модулей пакета REACTOR. Последние годы появилась возможность освоить альтернативные системы подготовки констант, разработанные в лабораториях США. Представляется важным включение этих технологий в пакет РЕАКТОР для обеспечения возможности сравнения различных библиотек констант в рамках единой вычислительной системы. С этой целью из файлов оцененных данных ENDF/B-6[7] с помощью пакета программ NJOY-94.105 [8] была сформирована 30-групповая библиотека констант GNPDL-30/19 в энергетической структуре, аналогичной БНАБ-93, но расширенной до 20 Мэв (введены дополнительно две группы) с тем, чтобы полностью охватить область определения оцененных данных. Данные библиотеки представлены в формате MATXS, принятым в США в качестве стандарта представления групповых микроскопических сечений, что позволяет воспользоваться для расчета блокированных по зонам макро- и микроскопических сечений программой TRANSX[9]. Описание 30-групповой библиотеки и способов получения на ее основе констант для решения уравнения переноса с помощью программы TRANSX приведено в работах [10], [11]. Цель настоящей работы – внедрение системы подготовки констант MATXS/TRANSX в пакет РЕАКТОР путем погружения в него программы TRANSX и обеспечение возможности расчета констант физических зон на основе 30-групповой (GNPDL-30/19), а следовательно и любой другой библиотеки групповых микроконстант в стандартном формате MATXS.
В соответствии с принципами построения пакета РЕАКТОР[12], каждая погружаемая в него программа должна быть оформлена в виде функционального модуля. Это означает, что необходимая для работы программы информация должна быть получена из общего архива, в него же должны быть занесены и результаты расчета. Это делает систему открытой, поскольку практически любую программу можно окружить оболочкой, осуществляющей обмен данными с архивом по определенным правилам. Тело программы при этом остается почти неизменным (обычно достаточно лишь согласовать номера устройств). Задача работы с архивом существенно упрощается, если программа написана на языке ФОРТРАН-77, поскольку для этого случая разработан специальный набор системных средств, позволяющих работать с архивом, как с набором именованных массивов[13]. В архив целесообразно заносить не все данные, используемые программой, а только те, которые обеспечивают ее связь с другими модулями – при этом часть данных, используемых автономно, может быть организована произвольным образом. Подключение программы в виде модуля может потребовать расширение языка задания, введение дополнительных управляющих параметров, что приводит к правкам других функциональных модулей – эти редакции желательно согласовывать с разработчиками пакета. Преобразование программы TRANSX в функциональный модуль пакета РЕАКТОР было выполнено с помощью трех оболочечных подпрограмм: TRSX_I – чтение необходимых данных из архива и формирование файлов исходных данных для погружаемой программы; TRSX_O – формирование из выходных файлов погружаемой программы структур данных, требующихся для работы других модулей пакета и запись их в архив; TRSX – управляющая программа , осуществляющая последовательный вызов подпрограмм TRSX_I, TRANSX и TRSX_O. Запуск модуля TRSX выполняется в соответствии с Инструкцией по составлению задания для пакета РЕАКТОР [14].
Система подготовки констант MATXS/TRANSX предназначена для обеспечения данными программ решения группового уравнения переноса методом дискретных ординат. Она обладает широкими возможностями для учета различных эффектов, обусловленных геометрическим факторами, резонансной структурой сечений, термализацией. Описание алгоритмов и структур данных программы TRANSX можно найти в оригинальной работе [9], и в сокращенном переводе – в работе [11] Управляющие параметры, необходимые для работы константного модуля TRSX, вводятся модулем INCON, который формирует массивы CONSTS, MICRO, PHYS и заносит их в архив. Полную информацию о структуре архивных массивов можно найти в работе [15], здесь же ограничимся краткими сведениями, необходимыми для описания работы оболочечных программ TRSX_I и TRSX_O. Массив CONSTS содержит основные признаки, граничные значения и адреса данных, необходимых для подготовки констант. В таблице 1 приведены адреса расположения управляющих параметров в массиве CONSTS и их назначение. Таблица 1 Структура массива CONSTS.
Вектор MIC массива CONST содержит информацию, необходимую для расшифровки структуры массива MICRO (см. ниже) Вектор МIC состоит из пар чисел, из которых первое определяет адрес данных в структуре MICRO, а второе – тип сечений ( текстовая константа переведенная в целочисленное представление). Допустимые типы микросечений: SC – сечение радиационного захвата , SF – сечение деления , SA – полное сечение поглощения . Массив MICRO состоит из блоков, нумеруемых от 0 до NTYPZ. Блок MICRO(0) – массив целого типа, содержит список имен нуклидов, для которых требуется выполнить расчет микросечений. Этот список определяется значением векторного параметра MICRO в задании для модуля INCON и состоит из текстовых констант вида U-238, Pu-239 и т.п., преобразованных в целочисленное представление. Блоки MICRO(IZON), IZON=1,…,NTYPZ - массивы вещественного типа, содержат блокированные по зоне IZON групповые микросечения. Массив PHYS предназначен для хранения характеристик физических зон – ядерных концентраций и температур. Она формируется модулем INCON из значений параметров TYPZ в расчетном задании. Массив PHYS состоит из NTYPZ+1 блоков. Блок PHYS(0) – массив целого типа длиной NTYPZ+1, I-й элемент которого содержит номер последнего слова в (I-1)-м блоке (другими словами - адрес начала без единицы I-го блока). Разность двух соседних адресов дает длину блока. Таким образом, первое слово 0-го блока имеет значение NTYPZ+1, значение последнего, (NTYPZ+1)-го слова нулевого блока равно полной длине структуры PHYS. Блоки с номерами IZON=1,…,NTYPZ – имеют общую структуру. Первые три слова в блоке PHYS(IZON) - глобальные параметры зоны: – целочисленное представление текстовой константы TEMZON; – IZON - номер физической зоны ; – температура физической зоны [K]. Затем в цикле по всем нуклидам зоны задаются: – имя нуклида (в целочисленном представлении); – ядерная концентрация нуклида ( в единицах [число ядер)/барн] ), – температура нуклида [K]. Вектор MAC массива CONST содержит имена групповых констант (значение параметра MACRO в задании для модуля INCON). Допустимые типы констант: ENERGY – групповые границы, Все перечисленные выше массивы используются подпрограммой TRSX_I, которая с помощью системных процедур GREAD, GREADK [13] запрашивает их из архива и преобразует в файл c именем, определяемым значением параметра dat. В Приложении А приведены результаты теста подпрограммы TRSX_I, содержащие фрагмент задания для пакета РЕАКТОР и соответствующий ему файл исходных данных для программы подготовки констант TRANSX. Подпрограмма TRSX_C на основе данных библиотеки микроконстант в формате MATXS, путь к которой задается параметром lib, рассчитывает блокированные по зонам микро- и макроскопические сечения, и формирует из них выходной файл GOXS. Формат GOXS ( другие его названия – MACRXS, SNXEDT) является входным для системы программ решения решения уравнения переноса ONEDANT/TWODANT[16], что в дальнейшем может найти полезное применение. В пакете РЕАКТОР он не используется непосредственно, а преобразуется в архивные массивы с помощью подпрограммы TRSX_O (см. ниже). Если в списке параметров MACRO заказан расчет матрицы упругих переходов SIGEL0, формат файла GOXS немного отличается от стандартного: вслед за полной матрицей межгрупповых переходов записывается матрица упругого рассеяния (специальная редакция программы TRANSX для пакета РЕАКТОР). В этом случае файл GOXS, естественно, не может быть использован программами, не входящими в пакет. Файл GOXS может содержать следующие типы макросечений и специальных величин для нейтронов (в принятых в формате файла обозначениях): TOTAL - полное сечение ABS – сечение поглощения NUSIGF – сечение образования нейтронов в процессе деления CHI – групповой спектр деления TRD – транспортное сечение TOT0 – нулевой момент полного сечения TOT1 – первые момент полного сечения ELAS – сечение упругого рассеяния MUEL – средний косинус упругого рассеяния FTOT – полное сечение деления N2N – сечение реакции N3N – сечение реакции NNA – сечение реакции NNP – сечение реакции NG – сечение радиационного захвата NP – сечение реакции NA - сечение реакции ND – сечение реакции NT – сечение реакции Подпрограмма TRSX_O преобразует эти данные в массивы констант, заказанные в списке параметров MACRO. Доступ к данным файла GOXS осуществляется с помощью процедуры GETGOXS. Требуемые макроконстанты рассчитываются из макросечений по формулам: Общий принцип упорядочивания данных в массивах – “группа – материалы – моменты”. При формировании массива SIGTR0, содержащего нулевой момент матрицы межгрупповых переходов, создаются два вспомогательных векторных параметра JEND и JDN в массиве CONSTS. Длина векторов равна числу энергетических групп NGROUP. Вектор JDN содержит числа переходов в каждую группу. Вектор JEND содержит конечные адреса записей для каждой группы в массиве SIGTR0. Под конечным адресом записи понимается номер слова в массиве SIGTR0, в котором записано последнее значение макросечения перехода, относящееся к данной группе. Таким образом, в слове с номером NGROUP вектора JEND записана длина массива SIGTR0. Структура массива SIGEL0 совпадает с SIGTR0, поэтому для ее описания используются те же вектора JEND и JDN. Для массива SIGTR1 формируются аналогичные вспомогательные векторные параметры JEND1 и JDN1. Откорректированный массив управляющих параметров CONSTS вновь записывается в архив. NQ – номер конечной группы g, LMOM(IZON),IZON=1,NTYPZ – число моментов для каждой зоны, LENG – полная длина вектора моментов, SPQ(L,IZON),L=1,LMOM(IZON),IZON=1,NTYPZ – массив моментов сечений переходов. Запись массивов в архив производится с помощью системных процедур GWRITE, GWRITEK [13].
Заказ 30-групповой библиотеки MATXS осуществляется присвоением параметрам модуля INCON следующих значений: namlib MATXS - тип библиотеки ngroup 30 - число нейтронных групп Модуль TRSX вызывается оператором: ===TRSX 0 Параметры модуля TRANSX: dat - имя входного файла модуля lib - путь к библиотеке сечений MATXS Работа модуля завершается операторами: FINISH ===CLOSER 0 Типовая схема расчета выглядит следующим образом: – инициализация архива данных - модуль TASK; – ввод геометрических параметров рассчитываемой системы - модули GEOM2D ( R-Z геометрия) или CHART (HEX-Z геометрия); – ввод физических параметров среды ( состав, температуры ) - модуль INCON; – расчет блокированных макро- и микроскопических констант - модули GND (GNDL) (библиотека БНАБ-78) или TRANSX ( MATXS); – ввод параметров расчета нейтронных потоков - модуль INFLUX ; – расчет групповых потоков – модули DIFRZ (R-Z геометрия) или DIFF2D (HEX-Z геометрия) – расчет изменения состава – модуль BURNUP и т.д. Литература
ПРИЛОЖЕНИЕ. Результаты теста подпрограммы TRSX_I Фрагмент задания TEST.DAT для модулей INCON, TRANSX пакета REACTOR: ===INCON 0 CONSTS CALC,MACMIC,DIF,PHYS,LAMBDA NAMLIB MATXS NGROUP 30 NTYPZ 3 KPRINT 0 TYPZ TEMZON,1.,1200., U-235 ,0.1694E-4,.,U-238 ,0.5518E-2,.,PU-239,0.628837E-3,., PU-240,0.285661E-3,.,PU-241,0.1265E-3,.,PU-242,0.6199E-4,., TYPZ TEMZON,2.,900., NA ,0.8630E-2,.,FE ,0.1284E-1,.,CR ,0.2830E-2,., NI ,0.1510E-2,.,MO ,0.2480E-3,., TYPZ TEMZON,3.,900., PB ,0.305E-1,., MACRO ENERGY,VG,D,SIY,NSF,CHI,SIC,SIF,SIGTR0,SIGTR1,SIE,SIT,SIZ0 MICRO SA,SC,SF SA U-235,U-238,PU-239,PU-240,PU-241,PU-242 SC U-235,U-238,PU-239,PU-240,PU-241,PU-242 SF U-235,U-238,PU-239,PU-240,PU-241,PU-242 LAMBDA PU-241,1.4722E-9 FINISH ===CLOSER 0 ===TRSX 0 DAT TRANSX.INP LIB _MATXS FINISH ===CLOSER 0 Файл исходных данных TRANSX.INP, сформированный подпрограммой TRSX_I: task= TEST.DAT lib=MATXS $card 2: options $ iprint iout iprob iset iform itime idecay itrc icoll initf 1 5 0 1 1 1 0 0 0 0 $card 3: parameters $ ngroup nl ntabl nup nthg nmix nreg nmixs ned neds -30 6 68 0 0 3 3 99 35 45 $card 3a: path * _MATXS\*/ $card 4: mix names *M001* *M002* *M003* $card 5: region and heterogeneity specs $ hregn rtemp rvol ihet *Z001* 1200.0 1.0 0 / *Z002* 900.0 1.0 0 / *Z003* 900.0 1.0 0 / $card 6: remap instructions (abs(initf) > 11) $card 7: mix specification $ imix ireg hmix dens 1 1 *U235* 1.69400e-05 / 1 1 *U238* 5.51800e-03 / 1 1 *PU239* 6.28837e-04 / 1 1 *PU240* 2.85661e-04 / 1 1 *PU241* 1.26500e-04 / 1 1 *PU242* 6.19900e-05 / 2 2 *NA* 8.63000e-03 / 2 2 *FE* 1.28400e-02 / 2 2 *CR* 2.83000e-03 / 2 2 *NI* 1.51000e-03 / 2 2 *MO* 2.48000e-04 / 3 3 *PB* 3.05000e-02 / $card 8: edit names *chi* *trd* *tot0* *tot1* *elas* *muel* *inel* *ftot* *n2n* *n3n* *nna* *nnp* *ng* *np* *na* *nd* *nt* *U235A* *U238A* *PU239A* *PU240A* *PU241A* *PU242A* *U235C* *U238C* *PU239C* *PU240C* *PU241C* *PU242C* *U235F* *U238F* *PU239F* *PU240F* *PU241F* *PU242F* $card 9: edit specifications 3 *ntot0* 1.0 / 4 *ntot1* 1.0 / 5 *nelas* 1.0 / 6 *mubar* 1.0 / 7 *ninel* 1.0 / 8 *nftot* 1.0 / 9 *n2n* 1.0 / 10 *n3n* 1.0 / 11 *nna* 1.0 / 12 *nnp* 1.0 / 13 *ng* 1.0 / 14 *np* 1.0 / 15 *na* 1.0 / 16 *nd* 1.0 / 17 *nt* 1.0 / 18 *ntot0* 1.0 *U235* 18 *nelas* -1.0 *U235* 18 *ninel* -1.0 *U235* 19 *ntot0* 1.0 *U238* 19 *nelas* -1.0 *U238* 19 *ninel* -1.0 *U238* 20 *ntot0* 1.0 *PU239* 20 *nelas* -1.0 *PU239* 20 *ninel* -1.0 *PU239* 21 *ntot0* 1.0 *PU240* 21 *nelas* -1.0 *PU240* 21 *ninel* -1.0 *PU240* 22 *ntot0* 1.0 *PU241* 22 *nelas* -1.0 *PU241* 22 *ninel* -1.0 *PU241* 23 *ntot0* 1.0 *PU242* 23 *nelas* -1.0 *PU242* 23 *ninel* -1.0 *PU242* 24 *ng* 1.0 *U235* 25 *ng* 1.0 *U238* 26 *ng* 1.0 *PU239* 27 *ng* 1.0 *PU240* 28 *ng* 1.0 *PU241* 29 *ng* 1.0 *PU242* 30 *nftot* 1.0 *U235* 31 *nftot* 1.0 *U238* 32 *nftot* 1.0 *PU239* 33 *nftot* 1.0 *PU240* 34 *nftot* 1.0 *PU241* 35 *nftot* 1.0 *PU242* *stop* Смотрите также:
Приводится описание нового константного модуля trsx в пакете прикладных программ реактор, полученного путем погружения системы константного обеспечения matxs/transx в среду пакета
157kb.
Беговатов Е. А., Гайнанова Э. Н., Кашина О. А
33.24kb.
Уровни пловцов 1-4, выданные этими 4 организациями дают теже право и позволяют повышать уровень в каждой из них, соблюдая рамки предписаний
43.76kb.
Понятие гироскопа
33.45kb.
Конвенция о биологическом разнообразии
640.25kb.
Рабочая программа дисциплины (модуля) археология западной Сибири
210.91kb.
Графические возможности пакета инженерных расчетов Mathcad. Анимация. Элементы программирования
201.98kb.
В данном разделе подробно описаны все инструменты, имеющиеся в приложении ActivInspire
439.81kb.
Оформление электронной версии пакета документов, отправляемых в вак после защиты
30.87kb.
В соответствии с программой баллистического обеспечения полёта Международной космической станции на 16 июля запланирована коррекция её орбиты
50.96kb.
Руководство пользователя Содержание Правила техники безопасности Описание маршрутизатора er75i
417.57kb.
Вместе с выпуском новой операционной системы компания Microsoft в 2007 году представила обновленную версию офисного пакета
73.3kb.
|