Summaries of FY 1995 engineering research

The individual engineering project summaries follow the program overview. The summaries are ordered alphabetically by name of institution and so the table of contents lists all the institutions at which projects were sponsored in fiscal year 1995. Each project entry begins with an institutional-departmental heading. The names of investigators are listed immediately below the title. The funding level for fiscal year 1995 appears to the right of title; it is followed by the budget activity number. These numbers categorize the projects for budgetary purposes and the categories are described in the budget number index. A separate index of Principal Investigators includes phone number, fax number and e-mail address, where available. The fiscal year in which either the project began or was renewed and the anticipated duration in years are indicated respectively by the first two and last digits of the sequence directly below the budget activity number. The summary description of the project completes the entry

Modelling, Monitoring, Control and Optimization for Complex Industrial Processes

This reprint includes 22 research papers and an editorial, collected from the Special Issue "Modelling, Monitoring, Control and Optimization for Complex Industrial Processes", highlighting recent research advances and emerging research directions in complex industrial processes. This reprint aims to promote the research field and benefit the readers from both academic communities and industrial sectors

Summaries of FY 1996 engineering research

This report documents the Basic Energy Sciences (BES) Engineering Research Program for fiscal year 1996; it provides a summary for each of the program projects in addition to a brief program overview. The report is intended to provide staff of Congressional committees, other executive departments, and other DOE offices with substantive program information so as to facilitate governmental overview and coordination of Federal research programs. Of equal importance, its availability facilitates communication of program information to interested research engineers and scientists. Each BES Division administers basic, mission oriented research programs in the area indicated by its title. The BES Engineering Research Program is one such program; it is administered by the Engineering and Geosciences Division of BES. In preparing this report the principal investigators were asked to submit summaries for their projects that were specifically applicable to fiscal year 1996. The summaries received have been edited if necessary, but the press for timely publication made it impractical to have the investigators review and approve the revised summaries prior to publication. For more information about a given project, it is suggested that the investigators be contacted directly

14th Conference on Dynamical Systems Theory and Applications DSTA 2017 ABSTRACTS

From Preface: This is the fourteen time when the conference “Dynamical Systems – Theory and Applications” gathers a numerous group of outstanding scientists and engineers, who deal with widely understood problems of theoretical and applied dynamics. Organization of the conference would not have been possible without a great effort of the staff of the Department of Automation, Biomechanics and Mechatronics. The patronage over the conference has been taken by the Committee of Mechanics of the Polish Academy of Sciences and the Ministry of Science and Higher Education. It is a great pleasure that our invitation has been accepted by so many people, including good colleagues and friends as well as a large group of researchers and scientists, who decided to participate in the conference for the first time. With proud and satisfaction we welcome nearly 250 persons from 38 countries all over the world. They decided to share the results of their research and many years experiences in the discipline of dynamical systems by submitting many very interesting papers. This booklet contains a collection of 375 abstracts, which have gained the acceptance of referees and have been qualified for publication in the conference proceedings [...]

A high-fidelity multiphysics system for neutronic, thermalhydraulic and fuel-performance analysis of Light Water Reactors

Das Verhalten des Kerns in einem Leichtwasserreaktor (LWR) wird von neutronenphysikalischen, thermohydraulischen und thermomechanischen Phänomenen dominiert. Komplexe Rückkopplungsmechanismen verbinden diese physikalischen Bereiche. Einer der aktuellen Tendenzen in der Reaktorphysik ist daher die Implementierung von Multiphysik-Methoden, die diese Wechselwirkungen erfassen, um eine konsistente Beschreibung des Kerns zu liefern. Ein weiterer wichtiger Arbeitsbereich ist die Entwicklung von High-Fidelity-Rechenprogrammen, die die Modellierungsauflösung erhöhen und starke Vereinfachungen eliminieren, die in räumlich homogenisierten Simulationen verwendet werden. Multiphysik- und High-Fidelity-Methoden sind auf die Verfügbarkeit von Hochleistungsrechnern angewiesen, die die Machbarkeit und den Umfang dieser Art von Simulationen begrenzen. Das Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines Multiphysik-Simulationssystems, das in der Lage ist, gekoppelte neutronenphysikalische, thermohydraulische und thermomechanische Analysen von LWR-Kernen mit einer High-Fidelity-Methodik durchzuführen. Um dies zu erreichen, wird die Monte-Carlo-Teilchentransportmethode verwendet, um das Verhalten der neutronenphysikalischen Effekte zu simulieren, ohne auf größere physikalische Näherungen zurückzugreifen. Für die Abbrandrechnungen bezüglich des gesamten Kerns, wird eine gebietsbezogene Datenaufteilung der Partikelverfolgung vorgeschlagen und implementiert. Die Kombination der Monte-Carlo-Methode mit der Thermohydraulik auf Unterkanalebene und eine vollständige Analyse des Brennstoffverhaltens aller Brennstäbe beschreibt eine extrem detaillierte Darstellung des Kerns. Die erforderliche Rechenleistung erreicht die Grenzen aktueller Hochleistungsrechner. Auf der Softwareseite wird ein innovativer objektorientierter Kopplungsansatz verwendet, um die Modularität, Flexibilität und Wartbarkeit des Programms zu erhöhen. Die Genauigkeit dieses gekoppelten Systems von drei Programmen wird mit experimentellen Daten von zwei in Betrieb befindlichen Kraftwerken, einem Pre-Konvoi DWR und dem Temelín II WWER-1000 Reaktor, bewertet. Für diese beiden Fälle werden die Ergebnisse der Abbrandrechnung des gesamten Kerns anhand von Messungen der kritischen Borkonzentration und des Brennstabneutronenflusses validiert. Diese Simulationen dienen der Darstellung der hochmodernen Modellierungsfähigkeiten des entwickelten Werkzeugs und zeigen die Durchführbarkeit dieser Methodik für industrielle Anwendungen

Differencial Evolution and Its Application

Import 05/08/2014Cílem této diplomové práce je naimplementovat algoritmus diferenciální evoluce, na kterém jsou využity pseudonáhodné a chaotické generátory čísel. Poté analyzovat jednotlivé generátory v sadě experimentů.The thesis aims to implementation of differential evolution, using both standard and chaotic pseudo-random number generators. In another part of the thesis generators were tested by a set of experiments.460 - Katedra informatikyvýborn

A multiscale method for mixed convective systems - Coupled calculations with ATHLET and OpenFOAM of the PHENIX NCT

Das Generation IV International Forum schlug sechs Konzepte für Innovative Reaktoren vor, die am vielversprechendsten sind. Eines dieser Konzepte ist der Natrium gekühlte schnelle Reaktor (SFR) mit einer langen Forschungs- und Entwicklungsgeschichte. Dieser Reaktortyp weist ein hohes Potential auf, um die GEN-IV Kriterien zu erfüllen. Dazu gehört der im Jahr 1968 in Frankreich erbaute und 1973 an das Elektrizitätsnetz angeschlossene PHENIX Reaktor. Dieser Prototypreaktor wurde bis 2004 betrieben und anschließend zu Forschungszwecken, wie der Transmutation und der Evaluation von Unfallszenarien weiter verwendet. Die endgültige Abschaltung des PHENIX Reaktors fand 2009 statt. Zuvor wurden einige finale Tests geplant und durchgeführt, einschließlich eines Tests zur Naturkonvektion (NCT) des Primärkreislaufs. Der Naturkonvektions-Test wird als Benchmark-Test in der vorliegenden Arbeit verwendet und dient Qualifikation und Validierung von System-Rechenprogrammen. Im Rahmen eines EU-Forschungsprojektes wurde der Benchmark-Test als sogenannter Blind-Test durchgeführt. Diese Rechenprogramme verwenden den Ansatz der konzentrierten Parameter und werden zur Berechnung des transienten Verhaltens von thermo-hydraulischen Systemen (STH) angewendet. Mit diesem Ansatz ist es möglich, komplexe Systeme ganzheitlich zu betrachten und zu berechnen. In Deutschland wird das ATHLET Rechenprogramm von der Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH entwickelt. Da alle Kernkraftwerke in Deutschland, die zur kommerziellen Stromerzeugung verwendet werden mit Wasser gekühlt sind, wurde ATHLET bislang nur für diese Zwecke entwickelt. Ein Teilprojekt des europäischen THINS Projektes (Thermal-Hydraulics of Innovative Nuclear Systems) ist die Qualifikation von System-Rechenprogrammen, die bisher nur für wassergekühlte Kernkraftwerke entwickelt wurden, für System- und Sicherheitsrechnungen im Rahmen der GEN-IV. Die vorgelegte Arbeit zeigt die Erweiterung des ATHLET Rechenprogramms für Natriumanwendungen mittels eines Multi-Fluid Ansatzes. Numerische Strömungssimulation (CFD) wird in vielen Gebieten der Strömungsmechanik angewandt. Sie gibt qualitativ hochwertige und hoch aufgelöste Ergebnisse in gewünschten Bereichen. Der Rechenaufwand - und damit die Kosten - sind allerdings durch eine damit verbundene, lange Rechenzeit hoch. Die Entwicklung einer optimierten Methode ist ebenfalls Teil des THINS Projekts, bei der die Effektivität einer Berechnung auf Systemebene mit der hohen Auflösung von CFD kombiniert (gekoppelt) werden. Nach einem einleitenden Kapitel werden im Rahmen dieser Arbeit Modifikationen des ATHLET Rechenprogramms für Natriumanwendungen erläutert. Anschließend wird an einem System-Modell für den PHENIX Primärkreislauf im Rahmen des NCT eine Machbarkeitsstudie durchgeführt. Soweit möglich, werden Assessments der Implementierungen mit Hilfe des NCT diskutiert. Danach wird das heiße Becken des PHENIX-Primärkreislaufs in CFD modelliert und mit dem quelloffenen Rechenprogramm OpenFOAM berechnet. Das heiße Becken wurde aus einem der drei großen Volumina ausgewählt. Es wird angenommen, dass hier starke dreidimensionale Effekte vorherrschen, welche durch einen System-Ansatz nicht abgebildet werden können. Die Reynolds gemittelte Navier-Stokes Methode mit einem k-epsilon Turbulenzmodell wird hierbei angewandt. Um die zwei unterschiedlichen Methoden zu kombinieren, wird eine Kopplungsstrategie entwickelt und verifiziert. Die Programmeinbindung wird aufgezeigt und am Beispiel des PHENIX NCT diskutiert. Im Laufe des transienten Szenarios zeigt die gekoppelte Lösungsmethode abweichende Ergebnisse im Vergleich zur alleinigen System-Rechenprogramm Lösung. Dies wird durch starke, dreidimensionale Effekte im heißen Becken des PHENIX Primärkreislaufs hervorgerufen und kann durch das thermo-hydraulische System-Rechenprogramm nicht erfasst werden. Ein weiteres, theoretisches Szenario wird ebenfalls aufgezeigt, um das Potential der verifizierten und diskutierten Kopplungs-Strategie zu veranschaulichen. Hier kann eine Ähnlichkeit zwischen CFD und STH beobachtet werden. Diese tritt auf, wenn die Strömungsrichtung und deren Orientierung in beiden Rechenprogrammen identisch ist. Ebenso müssen die Geschwindigkeitsgrößen sehr klein sein