Promtionsarbeiten

Untersuchungen zum Verhalten von Druckwasserreaktoren bei Kaltwassereinspritzung in der Frühphase von Kernschmelzszenarien

Eduard Diaz Pescador

Dr. Frank Schäfer/Dr. Yuri Bilodid (HZDR), Prof. Dr. Uwe Hampel (HZDR, TU Dresden)

Reaktorsicherheit

Motivation

Bei auslegungsüberschreitenden Unfällen (BDBA) kann es zur Freilegung des Kerns kommen, und eine Unfallschutzmaßnahme im präventiven Bereich ist die Einspritzung von kaltem und möglicherweise nicht boriertem Wasser aus externen Quellen wie Feuerlöschpumpen. Die asymmetrische Einspritzung von kaltem und unboriertem Wasser gewährleistet einerseits die Kühlung des Kerns, kann aber gleichzeitig zu einer Rekritikalität des Kerns führen. Das Hauptziel der Dissertation ist die Untersuchung der Einspeisung von kaltem/unterkühltem und unboriertem Wasser in die Primärseite eines generischen DWR KONVOI im Hinblick auf die mehrdimensionale Fluidvermischung im Reaktordruckbehälter (RDB) und die Kernrückkritikalität. Die Untersuchungen werden mit Hilfe des hauseigenen Knoten-Diffusionscodes DYN3D und des thermohydraulischen Systemcodes ATHLET durchgeführt, die beide gekoppelt sind. Dieser Ansatz ermöglicht es, die Reaktion des Kerns auf der Grundlage der Entwicklung der Rückkopplungsparameter gegenüber dem in den Kern eindringenden Kaltwasser zu bestimmen. Die erzielten Ergebnisse werden anhand experimenteller Tests in den PKL- und ROCOM-Versuchsanlagen [1] [2] bewertet.

Zielsetzung

• Untersuchung von dreidimensionalen Effekten im RDB während einer asymmetrischen Kaltwassereinspritzung mittels ATHLET bzw. dem Kopplungssystem ATHLET-DYN3D.
• Verifizierung der erzielten Ergebnisse mit experimentellen Daten.
• Entwicklung von modernen Reaktormodellen.

Referenzen

1. S. Kliem and R. Franz, "OECD PKL2 Project – Final Report on the ROCOM Tests", Institute Report HZDR\FWO\2012\03, July 2012.
2. Rohde, U., et al., "Fluid mixing and flow distribution in the reactor circuit, measurement data base", Nuc. Eng. Des. 235 pp. 421-443, 2005.