Digital reactor - A full scale nuclear reactor model
- Reference number
- SM19-0051
- Start and end dates
- 200101-221231
- Amount granted
- 1 325 700 SEK
- Administrative organization
- Westinghouse Electric Sweden AB
- Research area
- Computational Sciences and Applied Mathematics
Summary
The main objective of the project is to use High Performance Computing (HPC), Computational Fluid Dynamics (CFD) and Big Data technologies to fully support the development of a Swedish Digital Reactor model. An interoperable computational framework will be developed and field tested with advanced applications from nuclear engineering but later expanding to other scientific fields, thereby demonstrating the practical applicability of the framework for digitized industries. Workplan- Step 1: Geometry Preparation and Mesh Generation (first year); Step 2: Model set-up, calculation, post-processing (small scale, first year); Step 3: Model scale up by using supercomputer (middle-scale, second year); Step 4: A full scale digital reactor model by using supercomputer (second year, long-term) Expected results: 1. develop a sustainable education and training track in CFD/HPC/Big-Data 2. enable massive high fidelity simulations; provide advanced in-situ and post-processing techniques; 3. answer a number of practical questions with regard to nuclear design and safety analysis 4. Report on the model structure, deployment strategies, detailed assessment of sub-model incompatibilities and strategies to overcome them - Publication in high profile conferences and journals; - Results will be disseminated in international working groups and industrial groups, like EuroHPC and Euratom - Master and Ph.D course (Advanced modelling of Industrial Reactor)
Popular science description
Storskaliga simuleringar och komplexa fysikaliska modeller är grundläggande för att påskynda vetenskapliga framsteg inom digital reaktorteknik. Samtidigt finns det en dramatisk ökning av data som produceras från olika källor i kärnkraftverket, exempelvis från instrumentering, simuleringar och IoT-sensorer. Kombinationen av storskaliga simuleringar och Big-Data analys har en stor potential att driva industriella applikationer till en ny nivå. Å ena sidan kan simuleringar ge ytterligare data som kompletterar verkliga data medan Big-Data analys kan ge smart datakomprimering, in situ-behandling och ersätta komplexa simuleringsmodeller med inlärningsfunktioner. Ett resultat av studien är att industriella processer kan förbättras, både vad gäller kvalité och snabbhet. Huvudsyftet med detta projekt är att utveckla och tillämpa ett interoperabelt beräkningsramverk genom att kombinera HPC (High Performance Computing), CFD (Computational Fluid Dynamic) och Big Data-tekniker för att modellera en fullskalig tryckvattenreaktor (PWR) med syftet att undersöka de säkerhetsrelaterade hydrauliska fenomenen. Detta ramverk kommer att testas med avancerade applikationer från kärnkraftteknik och därigenom visa den praktiska tillämpningen av ramverket för digitaliserade industrier.