entdeckt_02_2012

entdeckt 02 .12 Kooperation WWW.Hzdr.DE des geschlossenen Drucktanks im Druckausgleich betrieben, wodurch es nicht erforderlich ist, die Komponenten druckfest, also dickwandig, zu gestalten. Dadurch kann der Versuchsauf- bau mit dünnen Metallwänden und sogar optischen Glasfens- tern ausgestattet werden. Während der hohe Betriebsdruck durch den Tank selbst kompensiert wird, muss auch für eine gute Wärmeisolierung des Experiments gesorgt werden. Dies ist einerseits erforderlich, um die teure Messtechnik im Drucktank vor Überhitzung zu schützen, andererseits, um die Wärmeverluste des Experiments zu minimieren, da diese zu falschen Ergebnissen, wie etwa einer zusätzlichen Kühlung des Wassergemischs, führen würden. Deshalb wird für die Wärmeisolierung ein spezielles mineralfaserhaltiges Dämm- material eingesetzt, das auch im Hochdruckbereich noch gute Isolationseigenschaften hat. Europäische Ziele Ziel der aufwändigen Experimente im Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf ist es, mithilfe der hoch aufgelösten Experimentaldaten CFD-Codes zu ertüchtigen. Diese werden unter anderem in den europäischen Projekten NURESIM, NURISP und im neuen Programm NURESAFE weiterentwickelt. Die mit den Projektpartnern abgestimmten Experimentalserien umfassten mehr als 90 Versuche mit jeweils verschiedenen Betriebsparametern: Druck, Füllstand in der Hauptleitung und Massenstrom sowie Temperatur des eingespeisten Notkühl- wassers. Diese Variationen sind notwendig, um einerseits Anforderungen an thermohydraulische Kennzahlen zu erfüllen, mit denen sich einzelne Effekte auf Anlagengröße skalieren lassen, andererseits, um einen breiten Parameterbereich für aktuelle und zukünftige CFD-Simulationen abzudecken. Nicht zuletzt halfen vergleichende Experimente mit Luft-Wasser- und mit Dampf-Wasser-Gemischen bei der Bewertung, wie groß beispielsweise der Effekt der Dampfkondensation, der ja in einem reinen Luft-Wasser-System fehlt, tatsächlich ist. Die Daten dieser aufwändigen Experimente dienen bereits heute als Vergleichsdaten für CFD-Rechnungen der beteiligten Partner. Außerdem führten Projektpartner in den europäischen Großprojekten NURESIM und NURISP vergleichende Berech- nungen dieses komplexen thermohydraulischen Szenarios mit drei verschiedenen, teils kommerziellen CFD-Codes durch. Die Ergebnisse zeigen bereits jetzt, dass weitere Anstrengungen in die Weiterentwicklung dieser Codes investiert werden müssen – eine Forschungs- und Entwicklungsarbeit, der sich insbeson- dere die Wissenschaftlerinnen und Wissenschafter am Institut für Fluiddynamik des HZDR verschrieben haben. KONTAKT _Institut für Fluiddynamik im HZDR AREVA-Stiftungsprofessur für Bildgebende Messverfahren für die Energie- und Verfahrenstechnik an der TU Dresden Prof. Uwe Hampel u.hampel@hzdr.de _Institut für Fluiddynamik im HZDR Matthias Beyer m.beyer@hzdr.de NOTKÜHLUNG: Die Wärmebildkamera zeigt in der oberen Bildhälfte den Kaltstrang in einem Dampf-Was- ser-Experiment (von unten gefilmt) und in der unteren Bildhälfte eine Seitenansicht des gleichen Rohres. Temperaturverteilung auf der Oberfläche des Kalt- strangs und des Ringspalt-Simulators anhand der CFD-Rechenergebnisse.

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