Entwicklung und Validierung von CFD-Modellen fürZweiphasenströmungen


Entwicklung und Validierung von CFD-Modellen fürZweiphasenströmungen

Frank, T.; Lucas, D.; Prasser, H.-M.; Krepper, E.; Shi, J.-M.

CFD-Codes ist der Oberbegriff für Rechenprogramme zur mehrdimensionalen numerischen Strömungssimulation. Mit der heute verfügbaren Rechentechnik und fortgeschrittenen numerischen Methoden können bereits komplizierte Strömungsfelder, wie sie unter anderem in der Automobil- und Luftfahrtindustrie auftreten, berechnet werden. Von dem, was bei reinen Gas- oder Flüssigkeitsströmungen schon breite Anwendung findet, ist man im Fall zwei- oder mehrphasiger Strömungen jedoch noch weit entfernt. Wenn, wie beispielsweise in einem Kernreaktor, ein Zweiphasengemisch aus Dampf und Wasser die Brennelemente kühlt, dann müssen zusätzlich die Wechselwirkungen zwischen den beiden beteiligten Phasen beschrieben werden. Im Rahmen einer Initiative des BMWA zur "Entwicklung und Anwendung von CFDProgrammen für Phänomene im Kühlkreislauf von Leichtwasserreaktoren" werden Arbeiten zur Ertüchtigung des CFD-Codes CFX von ANSYS gemeinsam vom Institut für Sicherheitsforschung des Forschungszentrum Rossendorf (FZR) und dem Codeentwickler, der ANSYS Germany GmbH durchgeführt. Ausgehend von experimentellen Daten, die an der TOPFLOW-Versuchsanlage des FZR mit innovativer, hochauflösender Messtechnik gewonnen werden, erfolgt die Entwicklung neuer Modelle und Konzepte. Diese werden mit vereinfachten Methoden getestet und nach erfolgreichem Test vom Codeentwickler in CFX implementiert. Anschließend erfolgt die gemeinsame Validierung der Modelle an Hand experimenteller Daten. Dieses Vorgehen wird am Beispiel der der Modellentwicklungen für Blasenströmungen demonstriert.

Keywords: CFD; Bubbly flow; MUSIG

  • Contribution to proceedings
    Aktuelle Themen der Reaktorsicherheitsforschung in Deutschland, KTG-Fachtagung, 03.-04.04.2006, Dresden, Germany
  • Invited lecture (Conferences)
    Aktuelle Themen der Reacktorsicherheitsforschung in Deutschland, KTG-Fachtagung, 03.-04.04.2006, Dresden, Germany

Permalink: https://www.hzdr.de/publications/Publ-8357
Publ.-Id: 8357