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Thomas Schäfer
Experimental Thermal Fluid Dynamics
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Prof. Dr. Uwe Hampel
Head Experimental Thermal Fluid Dynamics
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Verbundprojekt SAVE: Sicherheitsrelevante Analyse des Verhaltens von Armaturen, Kreiselpumpen und Einlaufgeometrien unter Berücksichtigung störfallbedingter Belastungen

Im Verbundprojekt SAVE wird über eine Projektlaufzeit von drei Jahren das Verhalten von Pumpen und Armaturen in Leichtwasserreaktoranlagen unter kritischen Betriebsbedingungen untersucht. Ein Schwerpunkt bildet dabei die Problematik des Gasmitrisses durch Hohlwirbelbildung in Pumpenzulaufbecken sowie die Auswirkung von Luftmitriss auf das Betriebsverhalten der Komponenten. Dazu werden umfangreiche experimentelle Studien an Einlaufbeckengeometrien, Kreiselpumpen und Armaturen durchgeführt und durch numerische Simulationen begleitet. Ziel ist die experimentelle Validierung bzw. Weiterentwicklung von Modellen zur Auslegung von Einlaufgeometrien sowie zur Festlegung sicherer Einlaufüberdeckungen. Die Ergebnisse werden für die Auslegung, Optimierung, Nachrechnung sowie Prüfung von Zulauf- und Armaturgeometrien genutzt. Einer der Schwerpunkte liegt hierbei auf der Erfassung von Maßstabseffekten, wofür Untersuchungen in verschiedenen Größenordnungen durchgeführt werden.
Die Arbeiten am HZDR umfassen die räumlich und zeitlich hochaufgelöste tomographische Untersuchung und Visualisierung der Gas-Flüssigkeitsverteilungen im Inneren von Kreiselpumpen und Armaturen. Dafür stehen am Institut für Fluiddynamik im Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf speziell entwickelte, moderne tomographische Messverfahren zur Untersuchung von Mehrphasenströmungen in Anlagen der Energietechnik sowie in verfahrenstechnischen Prozessen zur Verfügung. Unter anderem sollen die Gammastrahlen-Computertomographie und die Ultraschnelle Röntgentomographie sowie Gittersensoren für die Untersuchungen eingesetzt werden.

Abb. 1: (a) Versuchsanlage für tomographische Untersuchungen von Mehrphasenströmungen in Kreiselpumpen und Armaturen. (b) Tomographische Aufnahme der Gas-Flüssigkeits-Phasenverteilung in einer Axialpumpe.

Förderung

Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Titel: Verbundprojekt SAVE: Sicherheitsrelevante Analyse des Verhaltens von Armaturen, Kreiselpumpen und Einlaufgeometrien unter Berücksichtigung störfallbedingter Belastungen (FKZ: 02NUK023B)
Laufzeit: 01.12.12 – 31.12.16


Kooperationen

  • Technische Universität Hamburg-Harburg, Institut für Mehrphasenströmung
  • TÜV NORD SysTec GmbH & Co. KG
  • KSB Aktiengesellschaft

Weiterführende Links

Verbundprojekt SAVE



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