Das Projekt "Externe Validierung und Analyse des Integralcodes ASTEC" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Ruhr-Universität Bochum, Ingenieurwissenschaften, Institut für Energietechnik, Lehrstuhl Energiesysteme und Energiewirtschaft.Ziel ist die Modellanalyse und Bewertung des Integralcodes ASTEC durch vertiefte externe Validierung anhand ausgewählter Experimente sowie einen Vergleich mit den jeweiligen Simulationsergebnissen der Codes COCOSYS bzw. ATHLET-CD. Die Aufarbeitung der Experimente und Messwerte ist bereits erfolgt. Die Simulationsrechnungen im In-Vessel-Bereich behandeln Phänomene zum Boil-off, Quenchen und zur B4C-Oxidation, die im Ex-Vessel-Bereich zur Thermohydraulik, Aerosolabbau, H2-Verteilung und -Deflagration, Sprühen sowie zum SWR-Blow-Down. Auf Basis der Modellanalyse und übergeordneten Bewertung des Programms erfolgt die Beurteilung des spezifischen Entwicklungspotentials. Durch die Verbreiterung der ASTEC-Validierungsmatrix ergibt sich infolge neuer Erkenntnisse eine Stützung des Qualitätsnachweises, wobei u. a. auch Anforderungen externer Nutzer hinsichtlich der Handhabung aufgezeigt werden. Durch die kontinuierliche Dokumentation der Ergebnisse stehen diese den Code-Entwicklern und -Anwendern umgehend zur Verfügung.
Das Projekt "Weiterentwicklung des Rechenprogrammes ATHLET-CD" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH.Ziel der Weiterentwicklung des Rechenprogrammes ATHLET-CD ist es, die Anwendbarkeit zu verbessern, um vollständige Unfallsequenzen zuverlässig durchzurechnen. Die Rechengeschwindigkeit aller Module (z. B. MEWA) soll nur durch die Variabilität der modellierten Prozesse begrenzt sein, so dass das Programm auch für PSA-Rechnungen uneingeschränkt nutzbar ist. Weiterhin sollen auch Parameterstudien ermöglicht werden, was eine wesentliche Voraussetzung für eine hinreichende Aussagekraft der Ergebnisse ist. Die Arbeiten zur Anpassung an den aktuellen Stand der Modellierung auf dem Gebiet der schweren Störfälle beinhalten die umfassende Auswertung aller kürzlich abgeschlossenen bzw. noch laufenden Experimente. Die Anwender verfügen so über ein vollwertiges und einsatzbereites Werkzeug, dessen Wert und Aussagekraft durch sein Verhältnis zum aktuellen Stand der Forschung bestimmt wird. Modelle zur Kernzerstörung und Kühlbarkeit von Schmelze im unteren Plenum sollen aktualisiert werden. Korrelationen zur Berechnung der Kühlbarkeit von Schüttelbetten im unteren Plenum sollen erstellt, MEWA erweitert, MASCA und RASPLAV Experimente ausgewertet, experimentelle Ergebnisse zur eutektischen Wechselwirkung zwischen der Wand des Reaktordruckbehälters und der Schmelze übernommen bzw. die Wärmestrahlung vom Schmelzepool im unteren Plenum zu den metallischen Strukturen innerhalb des Reaktordruckbehälter modelliert werden. Die Rechenstabilität aller Phasen einer schweren Störfallsequenz wird durch Einbau einer stabilisierten Schnittstelle für externe Modelle bzw. Ermittlung von Instabilitäten und Schrittweitenreduktionen, die Rechengeschwindigkeit durch Parallelisierung der Einzelmodule erhöht. Anlagen- und prozessspezifische Erweiterungen beinhalten die Nutzung vorhandener Nodalisierungsmöglichkeiten und die Erstellung/Anpassung anlagenspezifischer Datensätze, Verlagerungsmodelle, Modelle für prototypische Geometrien und zur Simulation von Brennelementlagerbecken.
Das Projekt "Validierung und Interpretation der ATHLET-CD Modellbasis" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Ruhr-Universität Bochum, Ingenieurwissenschaften, Institut für Energietechnik, Lehrstuhl Energiesysteme und Energiewirtschaft.
Das Projekt "Kühlbarkeit im Rahmen von Kernschmelzunfällen bei Leichtwasserreaktoren - Modellentwicklung und Validierung für ATHLET-CD und ASTEC" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Stuttgart, Institut für Kernenergetik und Energiesysteme.
Das Projekt "Teilprojekt: Validierung von Unterkanal- und CFD-Programmen anhand von Brennstab-Bündelversuchen (AP6)^Modellierung, Simulation und Experimente zu Siedevorgängen in Druckwasserreaktoren^Teilprojekt: Einfluss von Turbulenz und Sekundärströmungen auf das unterkühlte Strömungssieden in reaktortypischen Konfigurationen^Teilprojekt: Darstellung von Siedevorgängen mittels PIV und Optischer-Kohärenz-Tomographie^Teilprojekt: CFD-Modellentwicklung und Validierung für die 3-dimensionale Simulation von Siedevorgängen in Brennelementen von DWR^Teilprojekt: Experimentelle Untersuchung von Siedevorgängen mit optischen Verfahren und Parameterbestimmung für CFD-Rechnungen an kleinskaligen Versuchsständen, Teilprojekt: Übertragung der CFD-Wandsiedemodelle zur Anwendung in Lumped Parameter-Codes zur Beurteilung der RDB-Außenkühlung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Ruhr-Universität Bochum, Ingenieurwissenschaften, Institut für Energietechnik, Lehrstuhl Energiesysteme und Energiewirtschaft.
Das Projekt "Dampf- und Gasstroemungen in RDB und heissem Strang bei schweren LWR-Stoerfaellen: Abschliessende Arbeiten zur Entwicklung und Verifikation des Frecon-Codes" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Stuttgart, Institut für Kernenergetik und Energiesysteme.Der Code Frecon beschreibt die Stroemung im Dampf/Gas-Bereich des RDB waehrend der Kernausdampfung. Daran gekoppelt ist ein separates Modell des heissen Strangs (HS) auf der Basis von Athlet. Grossraeumige, durch Naturkonvektion bedingte Zirkulationstroemungen im RDB und zwischen RDB und HS werden berechnet und bestimmen Waerme- und Gastransport. Frecon dient fuer diese spezielle Problemstellung als Ueberpruefungs- und Kalibrierungsinstrument zu Athlet-Cd. Eine Grundlage hierfuer ist die Verifikation ueber die Stufenfolge von Modellexperimenten am IKE, reaktorbezogenen Westinghouse-Experimenten und Untersuchungen zu TMI-2. Die Frecon-Entwicklung soll in diesem Vorhaben zum Abschluss gebracht werden, so dass ein abgesichertes Instrument fuer detaillierte Stroemungsanalysen zur Verfuegung steht. Im Vordergrund steht hierbei die Verifikation, insbesondere im Rahmen der Stufenfolge weitere Ueberpruefungen zu Strukturvariationen, zur Gasmischung und zur Wechselwirkung mit dem HS. Zusaetzlich werden Voraus- bzw Nachrechnungen der UPTF-Tram-D-Versuche zur Verifikation herangezogen. Die Vorausrechnungen sollen der Versuchsauslegung in Anlehnung an Reaktorbedingungen dienen.
Das Projekt "Externe Validation des Programmsystems ATHLET-CD anhand der Nachrechnung von ausgewaehlten Buendelversuchen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Dresden, Institut für Energietechnik.Das Programmsystem ATHLET-CD simuliert den Verlauf schwerer Stoerfaelle bei Leichtwasserreaktoren. Den Schwerpunkt bildet das Verhalten der Spaltzonenstrukturen unter Kernschmelzbedingungen. Ziel ist ein hoher Detaillierungsgrad bei der Modellierung physikalischer Phaenomene. Die Ueberpruefung der Modelle und deren Anwendungsbereiche erfordert zahlreiche Validationsrechnungen. Die externe Validation, die mit den beantragten Vorhaben an der TU Dresden und der Ruhr-Universitaet Bochum beginnen soll, hat die Nachrechnung von Buendelversuchen zum Inhalt. In Absprache mit den Programmentwicklern GRS und IKE der Universitaet Stuttgart wurden fuer das Vorhaben der TU Dresden die Buendeltests CORA-5k, Phebus SFD-AIC, CORA-31, CORA-28, PBF SFD 1.4 und ACRR MP1 & MP2 ausgewaehlt.
Das Projekt "ATHLET-Weiterentwicklung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH.
Das Projekt "Externe Validierung und Analyse ausgewählter Modelle der Störfallanalysecodes ASTEC, ATHLET und ATHLET-CD" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Ruhr-Universität Bochum, Ingenieurwissenschaften, Institut für Energietechnik, Lehrstuhl Energiesysteme und Energiewirtschaft.Ziel des Vorhabens ist die externe Validierung und Analyse der drei Störfallanalysecodes ATHLET (Analysis of Thermal-hydraulics of Leaks and Transients), ATHLET-CD (Analysis of Thermal-hydraulics of Leaks and Transients - Core Degradation) und ASTEC (Accident Source Term Evolution Code) hinsichtlich der Modellierung ausgewählter Phänomene. Aus den Analysen und Validierungsarbeiten werden die Gültigkeit der Modelle analysiert und bewertet, sowie durch die Anwendung dreier Codes in einen vergleichbaren Kontext gestellt. Mit ATHLET sollen Druckstöße, wie sie z.B. beim schnellen Schließen von Ventilen in Leitungen auftreten könnten, untersucht werden. ATHLET-CD und ASTEC bieten die Möglichkeit Kernzerstörungsphänomene zu simulieren. Hier soll mit ATHLET-CD die Kernzerstörung in Druckwasserreaktoren (DWR), mit ASTEC in Siedewasserreaktoren (SWR), anhand geeigneter Experimente oder Unfälle analysiert und bewertet werden. Von besonderem Interesse sind dabei das Oxidationsverhalten der Brennstäbe, die einsetzende strukturelle Zerstörung, auch hinsichtlich der Verlagerung, sowie das Verhalten während des Wiederflutens (teilweiser) zerstörter Strukturen. Vergleichsrechnungen zwischen ASTEC und ATHLET-CD zur Abbildung SWR-typischer Phänomene unterstützen die Analyse der ASTEC-Modellbasis. Zudem wird an Benchmarkrechnungen teilgenommen und es werden Simulationen aktueller Versuche durchgeführt.
Das Projekt "Validierung und Verifikation der Rechenprogramme COCOSYS und ASTEC" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH.Umfassende Sicherheitsanalysen von Stör- und Unfallabläufen in Kernkraftwerken erfordern Rechenprogramme, die unter Berücksichtigung des aktuellen Standes von Wissenschaft & Technik eine möglichst realitätsnahe und verlässliche Simulation der Abläufe und der sich einstellenden Zustände in der Anlage erlauben. Zielsetzung des aktuellen Vorhabens ist es, den GRS-Systemcode COCOSYS ('Containment Code System') und den deutsch-französischen Integralcode ASTEC ('Accident Source Term Evaluation Code') weiter zu validieren, aktuelle Versuchsprogramme (hier insbesondere die THAI-Anlage bei Becker Technologies GmbH) zu begleiten sowie die Anwendbarkeit der Simulationskette ATHLET-CD ('Analysis of Thermal-hydraulics of Leaks and Transients-Core Degradation') für Kern und Kühlkreislauf und COCOSYS für das Containment auch für die Phase nach Reaktordruckbehälter(RDB)-Versagen zu verifizieren.
Die folgenden Arbeiten werden durchgeführt: Validierung von weiterentwickelten und neuen COCOSYS-Modellen sowie die Begleitung von Experimenten (AP1). Im Mittelpunkt steht dabei die aktuelle COCOSYS-Entwicklung zur Umstrukturierung des Moduls für das Aerosol- und Spaltproduktverhalten (AFP - 'Aerosol and Fission Product Module'). Verifizierung von COCOSYS durch Anlagenrechnungen (AP2). Die Arbeiten beinhalten die Analyse der vollständigen Simulationskette mittels gekoppelter ATHLET-CD und COCOSYS Rechnungen, einschließlich der Phase nach RDB-Versagen. Weitere Arbeitspunkte betreffen Sensitivitäts- und Unsicherheitsanalysen mit COCOSYS (AP3). Darin wird die GRS-Methode mittels des Programms SUSA auf die COCOSYS Module für die Jod- und Aerosolmodellierung sowie die Schmelze-Beton-Wechselwirkung nach RDB-Versagen angewendet. AP4 beinhaltet internationale Aktivitäten. Dazu zählen insbesondere die Begleitung experimenteller Programme der OECD/NEA (THAI -'Thermal-hydraulics, Hydrogen, Aerosols, and Iodine', BIP -'Behaviour of Iodine Project', STEM -'Source Term Evaluation and Mitigation') sowie die Fortführung der Beteiligung am laufenden EU-Vorhaben CESAM (Code for European Severe Accident Management'), das zudem von der GRS auch koordiniert wird. Der AP 5 beinhaltet im Sinne einer Validierung die regelmäßige Durchführung des Regressionstestens und exemplarischer Anwendungsrechnungen zur Sicherstellung konsistenter Ergebnisse und Vermeidung unerwünschter Seiteneffekte bei bereits getesteten Teilen von COCOSYS. Die Qualitätssicherung wir in AP6 sichergestellt. Dazu zählen neben dem User Support z. B. durch Organisation von Workshops auch die Dokumentation sowie deren Aktualisierung. Hier sind Benutzer-Handbücher, Referenz-Handbücher sowie Nutzer-Empfehlungen zu nennen.
