Sonderuntersuchungen zu Strömungsformen am NOKO Einzelrohr

Im Rahmen des Forschungsvorhabens 15 NU 09485 "Berechnung des passiven Notkondensators eines mit Naturumlauf arbeitenden innovativen Siedewasserreaktors (SWR600) mit ATHLET" wurden vom Forschungszentrum Rossendorf e.V. Auswertungen und Interpretationen von Messungen zu Strömungsformen bei Kondensationsvorgängen in einem umfangreich instrumentierten Einzelrohr durchgeführt. Ziel der Experimente war, die Aussagesicherheit der NOKO-Bündelexperimente zu erhöhen sowie experimentelle Daten für die Validierung von Thermohydraulikprogrammsystemen (u. a. den ATHLET-Code) bereitzustellen.
Die theoretische Modellierung des Wärmeübergangs an der Innenseite der Notkondensatorrohre erfordert die Identifizierung der im aktuell betrachteten Rohrquerschnitt vorliegenden Strömungsform sowie die Auswahl einer geeigneten (d.h. strömungsformabhängigen) Korrelation zur Berechnung des Wärmeübergangskoeffizienten. Sensitivitätsanalysen haben gezeigt, daß sich im Betrieb der Notkondensatoren in Abhängigkeit von der Wirkung der Dampfschubspannung auf den Kondensatfilm sowie dessen Schwerkrafteinfluß zahlreiche Strömungsformen (z. B. eine Ring-, Schichten, Blasen-, Schwall- und Pfropfenströmung) einstellen. Da der Flüssigkeitsanteil längs des Kondensatorrohres zunimmt, können die verschiedenen Strömungsfor-men nacheinander auftreten bzw. ineinander übergehen.