DEVELOPMENT OF A TRAINING SIMULATOR TO OPERATORS OF THE IEA-R1 RESEARCH REACTOR

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um Simulador do Reator de Pesquisa IEAR1. O Simulador foi desenvolvido com Visual C++ em duas etapas: 1) construção dos modelos matemáticos e 2) criação e configuração de interfaces gráficas em um aplicativo Windows XP. Utilizou-se uma modelagem simplificada dos principais fenômenos físicos: o nuclear através de cinética pontual, e o modelo de térmica e hidráulica através das leis de conservação de massa e energia no canal médio do reator. As equações diferenciais dinâmicas dos processos nucleares, térmicos e hidráulicos foram solucionadas pela técnica de diferenças finitas através do método de Runge-Kutta de 4ª ordem. Foram modelados os sistemas: controle de reatividade, resfriamento do reator e proteção do reator. As variáveis de processo são armazenadas em arquivos ASCII. O Simulador permite o usuário navegar por interfaces gráficas dos sistemas e monitorar tendências dos transientes de operação sendo uma ferramenta interativa para ensino e treinamento de operadores do IEA-R1. Este também pode ser usado por alunos e professores no ensino de teoria de reatores, térmica e hidráulica. O Simulador permite simulações de operações de partida, manobra de potência e parada.This work reports the development of a Simulator for the IEA-R1 Research Reactor. The Simulator was developed with Visual C++ in two stages: 1) construction of the mathematics models and 2) development and configuration of graphics interfaces in a Windows XP executable. A simplified modeling was used for main physics phenomena, using a point kinetics model for the nuclear process and the energy and mass conservation laws in the average channel of the reactor for the thermal hydraulic process. The dynamics differential equations were solved by using finite differences through the 4th order Runge- Kutta method. The reactivity control, reactor cooling, and reactor protection systems were also modeled. The process variables are stored in ASCII files. The Simulator allows navigating by screens of the systems and monitoring tendencies of the operational transients, being an interactive tool for teaching and training of IEA-R1 operators. It also can be used by students, professors, and researchers in teaching activities in reactor and thermal hydraulics theory. The Simulator allows simulations of operations of start up, power maneuver, and shut down