Das Projekt "Weiterentwicklung und Validierung von CFD-Methoden für tropfenbeladene Strömungen in Ein- und Mehr-Raum Konfigurationen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Kernenergetik und Energiesysteme durchgeführt. Im Rahmen der Entwicklung eines numerischen Werkzeugs für die mehrdimensionale numerische Simulation der Strömungs- und Transportvorgänge im Containment von Druckwasserreaktoren wird ein Beitrag durch Weiterentwicklung des Werkzeugs Ansys-CFX geleistet. Es werden fortgeschrittene Sicherheitsanalysen mit einer neuen Modellerweiterung für tropfenbeladene Strömungen, wie sie bei einem Spray auftreten, vorgenommen und anhand von Experimenten in Ein- und Mehrraum-Geometrien der THAI-Anlage validiert. Das Auswaschen von Aerosolen wird ebenfalls modelliert und anhand weiterer Experimente validiert. Rechnungen sollen numerisch effizient mit einer großen Anzahl parallel laufender Prozessoren ausgeführt werden. Der hohe Detaillierungsgrad der CFD-Methode lässt mittelfristig genauere Erkenntnisse als bisher über die strömungsphysikalischen Mechanismen und Zusammenhänge bis zur Bildung eines zündfähigen Gemisches bei Störfällen in Druckwasserreaktoren erwarten. Ein physikalisch basiertes Simulationsmodell, basierend auf der Zwei-Fluid Formulierung der Erhaltungsgleichungen, wird in CFX entwickelt und validiert. Die physikalischen Eigenschaften der im Sicherheitsbehälter auftretenden tropfenbeladenen Strömungen werden bezüglich der statistischen Verteilung der Tropfengröße bei Volumenkondensation oder einem Spray berücksichtigt. Zusätzlich sollen auch Verdampfungsvorgänge und der damit verbundene Kühleffekt auf die Atmosphäre im Sicherheitsbehälter simuliert werden. Das Zwei-Fluid Modell wird durch Vergleich mit Experimenten in der THAI-Anlage validiert, wobei auch das Auswaschen von in der Strömung vorhandenen Aerosolen berücksichtigt wird. Weitere Experimente in der geometrisch komplexen Geometrie THAI+ mit Naturkonvektion, Dampffreisetzung und Kondensation werden vorausberechnet. Darüber hinaus wird die Durchführbarkeit der Simulation eines Störfallszenarios mit Dampf- und Wasserstoffeintrag in das Modellcontainment eines generischen Druckwasserreaktors demonstriert.