Digital reaktor – En fullskalig kärnreaktormodell
- Diarienummer
- SM19-0051
- Start- och slutdatum
- 200101-221231
- Beviljat belopp
- 1 325 700 kr
- Förvaltande organisation
- Westinghouse Electric Sweden AB
- Forskningsområde
- Beräkningvetenskap och tillämpad matematik
Summary
Projektets huvudmål är att använda High Performance Computing (HPC), Computational Fluid Dynamics (CFD) och Big Data-teknologier för att stödja utveckling av en svensk digital reaktormodell. Ett interoperabelt beräkningsramverk kommer att utvecklas och testas med avancerade applikationer från kärnkraftteknik, men senare utvidgas till annat vetenskapligt område och därigenom visa den praktiska tillämpningen av ramverket för digitaliserade industrier. Arbetsplan – steg 1: Förberedelse av geometri och nätframställning (första året); Steg 2: Modellsättning, beräkning och efterbehandling (liten skala, första året); Steg 3: Skala upp modellen genom att använda superdatorn (mellanskala, andra året); Steg 4: En fullskalig digital reaktormodell med superdator (andra året, långsiktigt) Förväntade resultat: 1 Utveckla ett hållbart utbildningsspår inom CFD/HPC/Big-Data 2 Genomföra stora simuleringar med hög kvalité; tillhandahålla avancerade in-situ och postprocessing tekniker 3 Besvara ett antal praktiska frågor med avseende på kärnkraftsdesign och säkerhetsanalys 4 Rapportera om modellstrukturen, implementeringsstrategier, detaljerade bedömning av delmodellens in-kompatibilitet och strategier för att övervinna dem -Publicering i högprofilerade konferenser och tidskrifter; -Resultaten kommer att spridas i internationella arbetsgrupper och industrigrupper, t.ex. EuroHPC och Euratom -Master- och doktorandkurs (Avancerad modellering av industriell reaktor)
Populärvetenskaplig beskrivning
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.