Das Projekt "Teilprojekt: Entwicklung von CFD-Modellen für Wandsieden und Aufbau eines Bündeltests mit hochauflösender, schneller Röntgentomographie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Dresden-Roßendorf, Institut für Fluiddynamik durchgeführt. Das Vorhaben ist der Weiterentwicklung der CFD-Modellierung von Blasensieden bis hin zu Filmsieden gewidmet. Die mit Hilfe von ANSYS in den Code ANSYS/CFX zu implementierenden Modellansätze werden zunächst anhand durch andere Projektpartner durchzuführende kleinskalige Experimente getestet. Im Rahmen des vorliegenden Abtrages sollen im FZD ein Brennelementbündeltest an der Versuchsanlage TOPFLOW aufgebaut werden, der mit schneller Röntgentomographie ausgestattet ist. Die Ziele betreffen im einzelnen: 1. Auswahl der in Frage kommenden Modellansätze, 2. Numerischer Test ihrer Eignung, 3. Test der durch ANSYS implementierten Modellansätze anhand kleinskaliger Experimente, 4. Entwicklung der schnellen Röntgentomographie, 5 Aufbau des Bündelversuches, 6. Analyse der gewonnenen Daten durch die implementierten Modelle Das Verbundvorhaben trägt insgesamt zur Kompetenzerhaltung in der Kerntechnik bei und macht seine Ergebnisse über die Einbindung der neu entwickelten Modelle in CFD- Nutzersoftware breiten Nutzerkreisen aus der Wissenschaft, der Industrie und bei den Gutachterorganisationen verfügbar.
Das Projekt "Entwicklung und Validierung von Rechenmethoden zur Simulation von 2-Phasenströmungen und kritischen Wärmeströmen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH durchgeführt. Das Ziel dieses Vorhabens ist die Weiterentwicklung und Validierung von Modellen der 2-Phasenströmung sowie von Modellen des Blasensiedens und des Filmsiedens im CFD-Code OpenFOAM. Diese Arbeiten stellen eine Ausweitung der derzeit laufenden Arbeiten in dem Vorhaben RS1506 dar. Zusätzlich sollen die vorhandenen Korrelationen im Systemcode ATHLET zur Berechnung des kritischen Wärmestroms anhand von neuen Experimenten überprüft und gegebenenfalls verbessert werden. Das Gesamtziel umfasst somit die folgenden Eckpunkte: Validierung und Verbesserung der Korrelationen zur Berechnung des kritischen Wärmestroms im Systemcode ATHLET, Implementierung und Validierung von Modellen zum Wandsieden und zur 2-Phasenströmung im CFD-Code OpenFOAM, Mitarbeit bei der Entwicklung eines neuen CFD-tauglichen Modells für das Filmsieden, Implementierung und Analyse des neuen Modells im CFD-Code OpenFOAM. Das Vorhaben soll in enger Zusammenarbeit mit dem BMWi-Verbundvorhaben 'CFD-Methoden zur Berechnung der kritischen Wärmestromdichte' ablaufen. Der Arbeitsplan orientiert sich stark an dem im Rahmentext vorgegebenen zeitlichen Ablauf des Verbundprojektes. Die erste Stufe der Arbeiten zu CFD beinhaltet die Ertüchtigung des CFD-Codes OpenFOAM für die Simulation des Wandsiedens im 2-Phasenbereich. Aufbauend auf diesen Modellen erfolgt anschließend der Einbau und die Validierung des mechanistischen Siedemodells. Die geplanten Arbeiten zum Systemcode ATHLET finden parallel zu den Arbeiten an OpenFOAM statt. Hier werden direkt neue Korrelationen für die Berechnung des kritischen Wärmestroms implementiert und getestet. Die Verbindung zum Verbundprojekt ergibt durch die vergleichenden Rechnungen der im Verbund durchzuführenden Experimente.