Das Projekt "Untersuchung des Uebergangs von Zwangs- und Naturkonvektion im Brennelement des Forschungsreaktors Muenchen II" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Fakultät XIII für Maschinenbau, Institut für Energietechnik, Lehrstuhl für Nukleare und Neue Energiesysteme durchgeführt. Im Forschungsreaktor Muenchen II (FRM-II) kommt ein neu entwickelter Kompaktkern zum Einsatz, der aus zwei konzentrischen Rohren besteht, zwischen denen 113 Kuehlkanaele durch rotationssymmetrisch angeordnete Brennstoffplatten gebildet werden. Die nach einer Abschaltung des FRM-II anfallende Nachzerfallswaerme wird fuer mindestens drei Stunden ueber Nachkuehlpumpen abgefuehrt. Nach dem Auslaufen der Nachkuehlpumpen wird die restliche Nachzerfallswaerme ueber eine Naturkonvektionsstroemung an das Wasser im Reaktorbecken abgegeben. Am Lehrstuhl fuer Nukleare und neue Energiesystem der Ruhr-Universitaet Bochum wurde eine Versuchsanlage zur Untersuchung des Konzepts der Nachzerfallswaermeabfuhr im FRM-II errichtet. Mit Hilfe einer elektrisch beheizten Teststrecke werden die zeitlichen Verlaeufe der Wand- und Wassertemperaturen sowie die, infolge von Siedevorgaengen, auftretenden Druckpulsationen innerhalb eines Kuehlkanals untersucht. Die bisherigen Messergebnisse haben die Kuehlbarkeit des Brennelements durch eine Naturkonvektionsstroemung sowohl bei Normalbetrieb als auch bei komplettem Ausfall des aktiven Nachkuehlsystems nachgewiesen.
Das Projekt "Analyse von Naturkonvektionsvorgaengen zur passiven Waermeabfuhr" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Kernenergetik und Energiesysteme durchgeführt. Um bei neuen Reaktorkomponenten, insbesondere basierend auf dem Prinzip des Siedewasserreaktors, das thermohydraulische Verhalten adaequat beurteilen zu koennen, sind Werkzeuge notwendig, die die charakteristischen Eigenschaften von Naturumlaufsystemen generell, d.h. ein- und mehrphasig sowie mit oder ohne nukleare Kopplung, mittels moderner numerischer Verfahren bis zu niedrigen Systemdruecken beschreiben koennen. Das hier beantragte Forschungsvorhaben umfasst grundlegende Arbeiten im Vorfeld der Systemcodeentwicklung. Im Mittelpunkt des Vorhabens steht die Beschreibung von Naturkonvektionsvorgaengen, die durch z.T. geringe treibende Kraefte und eine entsprechende Neigung zur Instabilitaet, bis hin zu chaotischem Verhalten, gekennzeichnet sind. Dazu gehoeren auch Durchmischungsphaenomene in grossen, ein- und zweiphasig durchstroemten Raeumen, die Ausbildung von thermischen Schichtungen in Dampf-, Wasser/Dampf- und Wasserraeumen sowie der Einfluss von nichtkondensierbaren Gasen auf Verdampfungs- und Kondensationsvorgaenge und Waermeuebergaenge. Die Arbeiten sollen in Kooperation mit anderen Institutionen, insbesondere mit der Fa. Siemens, durchgefuehrt werden.