Bildgebende Messverfahren für thermohydraulische Experimente in der Reaktorsicherheitsforschung


Bildgebende Messverfahren für thermohydraulische Experimente in der Reaktorsicherheitsforschung

Hampel, U.

Thermohydraulische Phänomene im Kühlkreislauf von Kernkraftwerken sind ein wichtiges Teilgebiet der Reaktorsicherheitsforschung. Relevante Fragestellungen umfassen die Strömung und Wärmeübertragung von den Brennstäben im Reaktorkern bis zum Dampferzeuger im Reaktornormalbetrieb, Probleme der Vermischung, Strömung und Wärmeabfuhr bei Auslegungsstörfällen und schweren Störfällen bis hin zur sicheren Funktion passiver Nachzerfallswärmeabfuhrmechanismen. Während heute die zugrundeliegenden Strömungs- und Wärmetransportprozesse oft mit Systemcodes berechnet werden, geht ein Trend hin zur Anwendung geometrieunabhängiger, dreidimensional auflösender CFD-Verfahren. Besondere Schwierigkeiten bereiten hierbei die Maßstabübertragung vom Laborexperiment an Einzelkomponenten hin zur Gesamtanlage sowie die Komplexität von Zweiphasenströmungen, die insbesondere im Störfall vorherrschend sind. Die Entwicklung von Strömungsberechnungsverfahren ebenso wie das grundlegende Verständnis von Strömungsphänomenen erfordern Experimente mit hohem Detaillierungsgrad, die aber gleichzeitig wegen der Übertragbarkeit bei anlagenrelevanten Prozessparametern und Stoffwerten führen sind. Insbesondere Experimente zu Zweiphasenströmungen erfordern darüber hinaus eine Instrumentierung, die Strömungsstrukturen mit möglichst hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung wiedergibt. Hierzu eignen sich insbesondere bildgebende Messverfahren. Der Vortrag gibt eine Einführung in wichtige, in diesem Bereich verwendete Mess- und Bildgebungsverfahren und demonstriert deren Anwendung im Kontext der Reaktorsicherheitsforschung.

Keywords: Bildgebende Messverfahren; Reaktorsicherheitsforschung; Thermohydraulik

  • Invited lecture (Conferences)
    Aachener Kerntechnisches Kolloquium, 02.06.2015, Aachen, Deutschland

Permalink: https://www.hzdr.de/publications/Publ-22054
Publ.-Id: 22054