← Computers & Automation

ORTA BOYUTLU BİR BİLGİSAYARDA NÜKLEER REAKTÖR SİMÜLASYONU

B
Bilinmeyen Yazar
1958 · Computers and Automation

Phyllis Huggins
Bendix Computer Division
Los Angeles, California

Bendix G-15 bilgisayarı ve üç adet MTA-2 manyetik bant birimi kullanılarak bir nükleer enerji santrali reaktörünün simülasyonuna yönelik bir uygulama, Holley Carburetor Company tarafından geliştirilmiştir. Bu uygulama, genellikle en büyük hesaplama donanımının gerekli olduğu düşünülen bir program için orta boyutlu bir bilgisayar kullanması bakımından ilgi çekicidir.

Hesaplama, fiilen, her çalıştırmada 100 saniye veya daha fazla süre boyunca, saniyede bir tüm enerji santralinin anlık bir görüntüsünü alır. Zaman-uzay-sıcaklık ilişkilerini geliştirmek için kısmi diferansiyel denklemler kullanılır. Her bir anlık görüntü için yaklaşık 300.000 matematiksel hesaplama yapılır. Bunlarla bilgisayar, kontrol sisteminin performans çalışması için kararlı durum haritaları üretir.

Kullanılan çözüm yöntemleri, kinetik termodinamiği içeren herhangi bir sürece uygulanabilir. Program şu şekilde işlenir: manyetik bant birimleri, bilgisayarın depolama kapasitesini genişletmek için kullanılır. Programlar ve sabitler bant üzerinde tutulur. Bilgisayarın bellek tamburu, çalışma depolaması ve çalışma komutları için kullanılır. Her kontrol denetimi için değişkenler tambur üzerinde saklanır ve daktilo ile kaydedilir. Santralin her kontrol noktası ayrı bir program olarak ele alınır ve bir sonraki programı çağıran bir yükleme yordamı bulunur. Santral işletimi için son program manyetik bandı tersine çevirir ve bir döngü işlemi kurulur. Dizi tekniği kullanılır; her durumda, bir önceki çalıştırmada üretilen değişkenler üzerinde işlem yapılır. Yazılı çıktı, başlangıçta saniye başına zamanı içerir.

Computers and Automation, Mart 1958

geçici rejimlerin; santraldeki tüm kontrol noktalarındaki tüm sıcaklıkların; ve santraldeki kontrol noktaları için sıcaklık profillerinin çıktısını verir.

Reaktör işletiminin incelenmesi hâlen deneysel ve geliştirme aşamasındadır. Enerji santralinin her bir bileşeni için denklemler yazılmıştır. Hesaplama verileriyle birlikte bir ölçek modeli için faktörler kullanılmıştır. Bu bilgiler bir araya getirildiğinde enerji santralini simüle eder. Santral, 250 diferansiyel denklemden oluşan bir sistemle temsil edilir. Programın iki bölümünde 180 × 180 boyutunda bir matris çözülür.

Dijital bilgisayar gerçek zamanlı olarak çalışmaz. Beş dakikalık hesaplama, enerji santrali zamanının bir saniyesine eşdeğerdir. Dijital simülasyondan alınan örneklerin gerçek zamanlı kontrolleri için bir analog bilgisayar kullanılır. Holley Carburetor Company’nin görüşüne göre, yüksek maliyetli bir bilgisayarın planlanmış kullanımına kıyasla düşük maliyetli G-15’in serbest kullanımı, büyük ölçekli bir makinede 5 ay gerektiren bir çalışmayı 1½ hafta içinde tamamlamalarını sağlamıştır.