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Implementierung und Validierung ausgewählter Modelle zur Thermohydraulik im Kühlkreislauf und Lagerbecken OpenFoam

Description: Das Projekt "Implementierung und Validierung ausgewählter Modelle zur Thermohydraulik im Kühlkreislauf und Lagerbecken OpenFoam" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH durchgeführt. Das Gesamtziel der vorgesehenen Forschungsarbeiten ist die Implementierung und Validierung ausgewählter Modelle zur Thermohydraulik im Kühlkreislauf und Lagerbecken OpenFoam. Im Rahmen der von BMWi geförderten Forschungsvorhaben führt die GRS seit einigen Jahren wissenschaftliche Arbeiten zur Erweiterung von OpenFOAM für die Simulation von Critical Heat Flux (CHF) unter Berücksichtigung des Conjugate Heat Transfer (CHT) durch. Die Weiterentwicklung und Validierung des neuen GRS CHF/CHT-OpenFOAM-Solvers wird im vorliegenden Forschungsvorhaben fortgesetzt. Falls die Brennelemente im Lagerbecken freigelegt werden und die Brennelement-Kühlung durch Naturkonvektion von Luft nicht ausreichend ist, kann dies zu Brennstabschäden führen. Um mit OpenFOAM aussagekräftige thermohydraulische Analysen zu Zweiphasenströmungen im Brennelement-Lagerbacken durchführen zu können, wird der Code anhand von den ALADIN Experimenten validiert. Die Dampferzeuger-Auslegung von Small Modular Reactors (SMRs) beruht auf einer hohen thermischen Leistungsdichte, was in der Regel mit einer komplexen Geometrie realisiert wird, in der dreidimensionale einphasige und zweiphasige Strömungen herrschen. Für die Sicherheitsbewertung von SMRs wird die Strömung in den helikalen Dampferzeugern als Beispiel eines kompakten Dampferzeugers zuverlässig analysiert werden können. Zu diesem Zweck wird OpenFOAM anhand von einem Versuch zu Strömungsverteilung in einem helikalen Dampferzeiger validiert. Die wandnahen Temperaturscherschichten in flüssigmetallgekühlten Reaktoren unterscheiden sich wesentlich von den Impulsgrenzschichten. Dies kann bei Simulationen mit Wärmeübertragung zu verfälschten Wärmeflüssen führen. Eine Lösung bieten hier fortschrittliche Turbulenzmodelle der Algebraic Heat Flux (AHFM)- Klasse an. In diesem Vorhaben werden Arbeiten zur Implementierung, Ver (Text abgebrochen)

Types:

SupportProgram

Origin: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Brennelement ? Small Modular Reactor ? Reaktorsicherheit ? Dampfkessel ? Reaktor ? Forschungsprojekt ?

Region: Nordrhein-Westfalen

Bounding box: 6.76339° .. 6.76339° x 51.21895° .. 51.21895°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

Time ranges: 2022-09-01 - 2025-08-31

Status

Quality score

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