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Dr. Gunter Gerbeth
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Dr. Gerd Mutschke
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Petra Vetter
Secretary Institute of Fluid Dynamics
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Übersicht über die experimentellen und theoretischen Arbeiten zur Kühlmittelvermischung und zur Analyse von hypothetischen Borverdünnungstransienten

Experimente an der Versuchsanlage ROCOM wurden mit dem Ziel durchgeführt, die räumliche und zeitliche Verteilung der Kühlmittelparameter innerhalb des Reaktordruckbehälters bei transienten Prozessen, bei denen an den einzelnen Kühlmitteleintrittsstutzen des Reaktors Unterschiede in der Borkonzentration bzw. in der Kühlmitteltemperatur auftreten, zu bestimmen.

  Einführung von Experimenten

Ein mögliches Anwendungsgebiet von Strömungsberechnungsprogrammen (Computational Fluid Dynamics (CFD) codes) ist der Einsatz bei der Sicherheitsanalyse von Kernreaktoren. Ein konkreter Anwendungsbereich ist die Analyse von Vermischungsprozessen innerhalb des Reaktordruckbehälters. Bevor diese Programme eingesetzt werden können, müssen sie einer Validierung an Hand der Voraus- und Nachrechnung von entsprechenden Experimenten unterzogen werden.

  Bild Nachwuchsgruppe „CFD-Entwicklung“

Um Analysen hypothetischen Störfälle mit asymmetrischer Störung des Reaktorkerns mit gekoppelten thermohydraulisch-neutronenkinetischen Programmen durchführen zu können, ist die Implementierung eines Modells notwendig, welches die in den meisten Fällen eindimensionale Thermohydraulik des Systemcodes mit der zwei- oder dreidimensionalen Thermohydraulik des Reaktorkerns verbindet und dabei die Kühlmittelvermischung im Reaktordruckbehälter in realistischer Weise modelliert. Hier wird die Entwicklung und Validierung eines solchen Modells vorgestellt.

  Einführung zu SAPR

Wenn Kühlmittel mit zu geringer Konzentration des gelösten Neutronenabsorbers Bor in den Reaktorkern eintritt, wird dadurch positive Reaktivität eingebracht, die unter bestimmten Umständen zu einer nicht erwünschten Leistungserhöhung führen kann. Ausmaß und Auswirkungen eines solchen Prozesses wurden mit dem dreidimensionalen Kernmodell DYN3D analysiert..

  Einführung von Borverdünnungstransienten - DYN3D