Zadacha o neideal'nom teplovom kontakte

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

We consider the problem of determining the thermomechanical state of a fuel element in a nuclear reactor. A finite element algorithm for solving the thermal problem together with the problem of mechanical contact is described, and a model one-dimensional problem is studied to clarify the main features and a numerical algorithm for solving it. The leading term of the asymptotic expansion of the solution of this problem and a difference scheme for its solution, including iterative methods, are constructed. A cycle of test calculations is carried out to confirm the theoretical estimates. The comparison of calculations for real problems with theoretical predictions shows that the algorithm for solving a multidimensional nonlinear problem qualitatively corresponds to the behavior of one-dimensional calculations.

About the authors

M. P Galanin

Keldysh Institute of Applied Mathematics

Email: galan@keldysh.ru
Moscow, 125047, Russia

A. S Rodin

Keldysh Institute of Applied Mathematics

Author for correspondence.
Email: rals@bk.ru
Moscow, 125047, Russia

References

  1. Зарубин В.С., Кувыркин Г.Н. Математические модели механики и электродинамики сплошной среды. М., 2008.
  2. Galanin M.P., Zhukov V.T., Klyushev N.N. Implementation of an iterative algorithm for the coupled heat transfer in case of high-speed flow around a body // Computers and Fluids. 2018. V. 172. P. 483-491.
  3. Галанин М.П., Родин А.С. Исследование и применение метода декомпозиции области для моделирования тепловыделяющего элемента // Журн. вычислит. математики и мат. физики. 2022. Т. 62. № 4. С. 659-676.
  4. Аронов П.С., Галанин М.П., Родин А.С. Численное решение задачи контактного взаимодействия элементов твэла с помощью mortar-метода и метода декомпозиции области // Вестн. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки. 2021. № 3. С. 4-22.
  5. Бате К.-Ю. Методы конечных элементов. М., 2010.
  6. Галанин М.П., Савенков Е.Б. Методы численного анализа математических моделей. М., 2010.
  7. Toselli A., Widlund O. Domain Decomposition Methods - Algorithms and Theory. Berlin; Heidelberg, 2005.
  8. Васильева А.Б., Бутузов В.Ф. Асимптотические методы теории сингулярных возмущений. М., 1990.
  9. Беляков Н.С., Носко А.П. Неидеальный тепловой контакт тел при трении. М., 2010.
  10. Абрамовиц М., Стиган И. Справочник по специальным функциям с формулами, графиками и математическими таблицами. М., 1979.
  11. Самарский А.А. Теория разностных схем. М., 1989.
  12. Hagrman D.L., Reymann G.A. A Handbook of Materials Properties for Use in the Analysis of Lightwater Reactor Fuel Rod Behavior. Idaho, 1979.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences