Anwendungen und Projekte
Zweiphasenströmungen in horizontalen Rohren und Verteilern
Horizontale Zweiphasenströmungen treten in der Natur und in viele Bereichen der Technik auf, wie z.B. im Rohrleitungstransport und in Speichertanks. Kompakte Wärmeübertrager, typischerweise bestehend aus Sammler und einer großen Zahl von parallelen Mikrokanälen, sind ein weiteres Beispiel für das dieser Strömungstyp von Bedeutung ist.
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Einfluss der Abstandhaltergeometrie auf Quervermischung und Wärmeübertragungsverhalten
Abstandhalter dienen der Fixierung der Position des Brennstabes. Darüber hinaus beeinflussen sie die Strömung des Kühlmittels. Durch geeignete Konstruktion der Abstandhalter kann die Turbulenz im Kanal angefacht und das Wärmeübertragungsverhalten an der Brennelementoberfläche beeinflusst werden.
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Modelling and simulation of liquid metal two-phase flows
Zweiphasenströmungen in Flüssigmetallen kommen in vielen industriellen Prozessen, wie z.B. der Metallurgie, der Energiewirtschaft oder im Umwelt-Engineering vor. Die Sicherheit und Effizienz dieser industriellen Anwendungen kann durch ein verbessertes Verständnis der Fluiddynamik in Flüssigmetallen deutlich verbessert werden.
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Rotierende Strömungen
Rotierende Strömungen werden einerseits zum Mischen oder auch Entmischen genutzt, können aber auch als unerwünschter Effekt, z.B. bei Pumpeneinläufen auftreten.
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Kondensierende Strömungen in horizontalen Rohren
Dieses vom BMBF geförderte Vorhaben ordnet sich in die Arbeiten zu passiven Sicherheitssystemen in Kernreaktoren ein. Konkreter Hintergrund ist die numerische Simulation der Kondensation in den Rohren eines Notkondensators.
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Sicherheit der Nasslager für abgebrannte Brennelemente (SINABEL)
Das Versagen der Beckenkühlung, z.B. durch einen Ausfall der Betriebs-Stromversorgung des Kraftwerks, kann binnen Tagen zu einer Freilegung der Brennelemente führen. Im HZDR-Beitrag werden mittels Methoden der numerischen Strömungssimulation mögliche Probleme einer ausreichenden Kühlung der Brennelemente untersucht.
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Polydisperse Blasenströmungen in vertikalen Rohren
Für die Simulation polydisperser Blasenströmungen ist eine Aufteilung der Gasphase in eine Anzahl von Blasengrößengruppen erforderlich. Die Arbeiten zur Entwicklung und Validierung entsprechender Modelle und Schließungsbeziehungen basieren auf Experimenten an der TOPFLOW Versuchsanlage, die mit für diesen Zweck entwickelter fortgeschrittener Zweiphasenmesstechnik ausgerüstet wurde.
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Modellierung und Simulation der Mehrphasenströmung in Flotationsapparaten
Flotation ist ein Verfahren zur Trennung feinkörniger Feststoffteilchen mittels der unterschiedlichen Benetzbarkeit ihrer Oberflächen. Insbesondere zur selektiven Trennung mineralischer Erze im Fein-und Feinstkornbereich z.B. zur Gewinnung wichtiger Grundstoffe, zum Bespiel die Seltenen Erden, für heutige Schlüsseltechnologien gewinnt die Flotation zunehmend an Bedeutung.
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