Core Neutronıcs Analysıs By Fınıte Volume Method

In this thesis, a code that can be used to perform 3 dimensional neutronics analysis of nuclear reactor cores is developed. The code discretizes two group neutron diffusion equations using finite volume method for the geometry and diffusion parameters defined in the input file. The large sparse linear system obtained after discretization is solved effectively by using Krylov Subspace Methods. In order to verify the code developed, BEAVRS benchmark problem was modelled in the code. In order to model the problem, two group neutron diffusion parameters were generated for 165 different regions. The reaction rates, flux and current distributions obtained from the Serpent code, a genetic algorithm and the code developed were used to generate the diffusion parameters. Task of the genetic algorithm used is to estimate the two group diffusion coefficients and the scattering matrix. The results obtained after modelling full core were compared with the results of Serpent code and BEAVRS benchmark. The results obtained are found to be in complete agreement with Serpent code results and satisfactorily consistent with the measured data provided by BEAVRS.Bu tezde, nükleer reaktör korlarının 3 boyutlu nötronik analizleri yapılırken kullanılabilecek bir kod geliştirilmiştir. Geliştirilen kod, oluşturulan girdi dosyasında yer alan geometri ve difüzyon parametrelerine göre, iki gruplu nötron difüzyon eşitliklerini sonlu hacimler yöntemini kullanarak ayrıklaştırır. Ayrıklaştırılma sonucunda elde edilen büyük seyrek lineer sistem, geliştirilen kod tarafından Krylov Alt Uzay Yöntemleri kullanılarak etkin bir şekilde çözülür. Geliştirilen kodun doğrulanması amacıyla, geliştirilen kodda, BEAVRS kıyaslama problemi modellenmiştir. Modellemenin yapılabilmesi için BEAVRS korundaki 165 farklı bölgeyi temsil eden iki gruplu nötron difüzyon parametreleri üretilmiştir. Difüzyon parametreleri üretilirken; Serpent kodundan elde edilen etkileşim hızları, akı ve akım dağılımları, bir genetik algoritma ve geliştirilen kod kullanılmıştır. Genetik algoritma, iki grup difüzyon katsayılarını ve saçılma matrisini tahmin etmek için kullanılmıştır. Tüm kor için yapılan modelleme sonucunda elde edilen sonuçlar, BEAVRS ve Serpent sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçların Serpent sonuçları ile tam bir uyum içerisinde olduğu, BEAVRS ölçüm sonuçlarıyla da tatmin edici seviyede tutarlı olduğu görülmüştür