Institut fuer Kernenergetik und Energiesysteme. Bericht ueber die Jahre 1990-1993

Die Forschungsaktivitaeten des IKE haben sich im Laufe der Jahre ueber den spezifisch kerntechnischen Rahmen hinaus entwickelt und liegen heute auf den Gebieten System- und Anlagentechnik sowie Thermofluiddynamik. Reaktorphysik und angewandte Strahlenphysik, kerntechnische Anlagen und Kernkraftwerke, Reaktorsicherheit und Umweltschutztechnik, Anlagensicherheit, Heiz- und Raumlufttechnik, solarthermische Anlagen sowie die Wasserstofftechnologie bilden die aktuellen Arbeitsschwerpunkte. Dabei widmet sich das Institut der Grundlagenforschung und Fragestellungen aus dem Bereich der angewandten Forschung. (orig./HP)Over the years, the research activities of the IKE have developed beyond the specifically nuclear framework and cover today the fields of system and plant engineering as well as thermofluid dynamics. Reactor physics and applied radiation physics, nuclear installations and nuclear power plants, reactor safety and environment technology, plant safety, heating and room air technology, solar thermal installations as well as hydrogen technology are priority topics. The Institute is concerned with basic research and problems of applied research. (orig./HP)SIGLEAvailable from TIB Hannover / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekDEGerman

Festkolloquium '40 Jahre IKE' Festvortraege

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Softwarekonzepte zum Entwurf komplexer Systeme - Auswahl und Umsetzung am Beispiel eines Programmsystems zur Berechnung hypothetischer Kernschmelzunfaelle

Development and application of simulation systems for the analysis of complex processes require on the one hand and detailed engineering knowledge of the plant and the processes to be simulated and on the other hand a detailled knowledge about software engineering, numerics and data structures. The cooperation of specialists of both areas will become easier if it is possible to reduce the complexicity of the problems to be solved in a way that the analyses will not be disturbed and the communication between different disciplines will not become unnecessarily complicated. One solution to reduce the complexity is to consider computer science as an engineering discipline which provides mainly abstract elements and to allow engineers to build application systems based on these abstract elements. The principle of abstraction leads through the processes of modularisation and the solution of the interface problem to an almost problem independent system architecture where the elements of the system (modules, model components and models) operate only on those data assigned to them. In addition the development of abstract data types allows the formal description of the relations and interactions between system elements. This work describes how these ideas can be concretized to build complex systems which allow reliable and effective problem solutions. These ideas were applied successfully during the design, realization and application of the code system KESS, which allows the analysis of core melt down accidents in pressurized water reactors. (orig.)Entwicklung und Einsatz von Simulationssystemen zur Analyse komplexer Ablaeufe erfordern zum einen ein detailliertes Ingenieurwissen ueber die abzubildende Anlage und der dort ablaufenden Vorgaenge und zum anderen detaillierte Informatikkenntnisse ueber Software-Entwicklung, Numerik und Datenstrukturen. Das erfolgreiche Zusammenspiel von Spezialisten beider Bereiche wird erleichtert, wenn es gelingt, die Komplexitaet des zu loesenden Problems so weit zu reduzieren, dass zum einen die durchzufuehrenden Analysen nicht verfaelscht und zum anderen die Kommunikation zwischen verschiedenen Disziplinen nicht unnoetig erschwert wird. Eine Loesung dieser Problematik ergibt sich, wenn man die Informatik als Ingenieurwissenschaft betrachtet, deren Baumaterial im wesentlichen abstrakt ist und deren abstrakte Konstrukte von Ingenieuren in Anwendungen umzusetzen sind. Das Abstraktionsprinzips fuehrt ueber die Modularisierung und ueber die Loesung der Schnittstellenproblematik auf eine weitgehend problemunabhaengige Systemarchitektur, bei der die Bausteine des Systems, Anwendungsmodul, Modellkomponenten und Modelle, als Operatoren auf die ihnen zugeordneten Datenbestaende wirken. Darueber hinaus ermoeglicht der Entwurf geeigneter abstrakter Datentypen die formale Beschreibung der Beziehungen und Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Systembausteine. Im Rahmen dieser Arbeit wird am Beispiel des Entwurfs, der Realisierung und der Anwendung des Programmsystems KESS zur Analyse schwerer Stoerfaelle in Druckwasserreaktoren gezeigt, wie sich diese Ideen konkret umsetzen lassen, wie es durch konsequente Anwendung dieser Ideen moeglich wird nichttriviale Systeme aufzubauen und wie dadurch zuverlaessige und effektive Problemloesungen moeglich werden. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: RA 607(4-139) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekDEGerman

Die Loesung der Neutronendiffusionsgleichung mit der Methode der Finiten Elemente - Grundlagen und praktische Erfahrungen

This work deals with the numerical solution of the neutron diffusion equation under conditions, which follow from engineering applications. The Finite Element Method (FEM) was chosen as the solution method. It is the aim of this work to demonstrate the potential of the FEM for solving problems resulting from nuclear engineering applications. From this a concept is derived which allowed the development of a program system. Calculational results achieved with this system confirm the theoretical considerations. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: RA 607(4-138) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekDEGerman

Vektorisierung und Parallelisierung von Monte-Carlo-Programmen fuer den Strahlungstransport

Das in FORTRAN77 geschriebene vielseitig anwendbare Monte-Carlo-Programm MCNP-3B fuer die Simulation des Strahlungstransports von Nuetralteilchen wurde in seinen wesentlichen Teilen vektorisiert und parallelisiert, ohne dass dessen Vielseitigkeit eingeschraenkt wurde, und ohne dass die Vektorisierung an einen bestimmten Rechner gebunden ist. Um zu testen, ob das vektorisierte MCNP-3B richtig rechnet und eine geringere Rechnenzeit benoetigt, als das skalare MCNP-3B, wurden mehrere Beispiele zusammengestellt, die einen Querschnitt der dreidimensionalen Rechnungen fuer den Strahlentransport in der Neutronen- und Reaktorphysik darstellen. (1) 4#pi#-Neutronendetektor; (2) Hochenergiekalorimeter; (3) PROTEUS-Benchmark/Konversionsraten und Neutronenmultiplikationsfaktoren fuer den HCLWR (High Conversion Light Water Reactor). (orig./HP)The versatile MCNP-3B Monte-Carlo code written in FORTRAN77, for simulation of the radiation transport of neutral particles, has been subjected to vectorization and parallelization of essential parts, without touching its versatility. Vectorization is not dependent on a specific computer. Several sample tasks have been selected in order to test the vectorized MCNP-3B code in comparison to the scalar MNCP-3B code. The samples are a representative example of the 3-D calculations to be performed for simulation of radiation transport in neutron and reactor physics. (1) 4#pi# neutron detector. (2) High-energy calorimeter. (3) PROTEUS benchmark (conversion rates and neutron multiplication factors for the HCLWR (High Conversion Light Water Reactor)). (orig./HP)SIGLEAvailable from TIB Hannover: RA 607(6-190) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekDEGerman

Auswahl und Implementierung von Hidden Line Algorithmen

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Entwicklung und Verifikation eines Programmsystems zur Berechnung von Spektren und gewichteten Gruppenkonstanten fuer thermische und epithermische Spaltstoffsysteme

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Alternativen zum Heizoel T. 1: Alternativen zum Heizoel. T. 2: Quantitative Effekte bisheriger Energiesparprogramme in Baden-Wuerttemberg

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THEXSYST - ein wissensbasiertes System zur Kontrolle und Analyse von technischen Simulationsrechnungen

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Waermetechnische Untersuchung eines Hochtemperaturlatentwaermespeichermodells mit NaNO als Speichermedium

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