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A posteriori error estimates for mixed finite element discretizations of the Neutron Diffusion equations

Authors :
Patrick Ciarlet
Minh Hieu Do
François Madiot
Propagation des Ondes : Étude Mathématique et Simulation (POEMS)
Inria Saclay - Ile de France
Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Unité de Mathématiques Appliquées (UMA)
École Nationale Supérieure de Techniques Avancées (ENSTA Paris)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées (ENSTA Paris)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Service d’Études des Réacteurs et de Mathématiques Appliquées (SERMA)
Département de Modélisation des Systèmes et Structures (DM2S)
CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay
Service des Réacteurs et de Mathématiques Appliquées (SERMA)
Source :
ESAIM: Mathematical Modelling and Numerical Analysis, ESAIM: Mathematical Modelling and Numerical Analysis, 2023, 57 (1), pp.1-27. ⟨10.1051/m2an/2022078⟩
Publication Year :
2023
Publisher :
HAL CCSD, 2023.

Abstract

International audience; We analyse $a\ posteriori$ error estimates for the discretization of the neutron diffusion equations with mixed finite elements. We provide guaranteed and locally efficient estimators on a base block equation, the one-group neutron diffusion equation. We pay particular attention to AMR strategies on Cartesian meshes, since such structures are common for nuclear reactor core applications. We exhibit a robust marker strategy for this specific constraint, the $direction\ marker$ strategy. The approach is further extended to a Domain Decomposition Method, the so-called DD+$L^2$ jumps method, as well as to the multigroup neutron diffusion equation.

Details

Language :
English
ISSN :
28227840 and 28047214
Database :
OpenAIRE
Journal :
ESAIM: Mathematical Modelling and Numerical Analysis, ESAIM: Mathematical Modelling and Numerical Analysis, 2023, 57 (1), pp.1-27. ⟨10.1051/m2an/2022078⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....3ace90d5753688a6c7133c0378b37dbc