Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Bereitstellung von verbesserten bzw. neuen Berechnungsgleichungen sowie von Auslegungsempfehlungen zur Vermeidung von Gasmitriss in Pumpenzuläufen. Da sich ein Gasmitriss nicht immer konstruktiv ausschließen lässt, erfolgt darüber hinaus die Beschreibung des Gasmitrisses in Pumpenzuläufen und des hieraus resultierenden Einflusses auf Kreiselpumpe und Armaturen. Dafür sollen theoretische Modelle entwickelt, experimentell an groß- und kleindimensionierten Anlagenkomponenten validiert und ggf. mit physikalisch begründeten Ansätzen (z.B. lokal unterschiedliche Turbulenzmodelle) an reale Prozesse angepasst werden. Neben technischen Zielen werden mit dem beantragten Projekt auch aktuelle gesellschaftspolitische Ziele verfolgt, da Nachwuchskräfte für den sicheren Betrieb kerntechnischer Anlagen ausgebildet werden. Im vorgestellten Projekt soll über eine Projektlaufzeit von 3,5 Jahren das Verhalten von sicherheitstechnisch wichtigen Komponenten unter kritischen Betriebsbedingungen von Leichtwasserreaktoren untersucht und vorhergesagt werden. Dazu ist das Vorhaben in insgesamt 8 Arbeitspakete aufgeteilt, wobei die TUHH in 6 Arbeitspaketen aktiv beteiligt ist. Diese sind: Literaturrecherche, Planung und Aufbau der Versuchsanlagen, experimentelle Versuche im TUHH Technikum, Modellbildung, Numerische Simulation der Strömungsphänomene und Ergebnisverwertung.
Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Bereitstellung von verbesserten bzw. neuen Berechnungsgleichungen sowie von Auslegungsempfehlungen zur Vermeidung von Gasmitriss in Pumpenzuläufen. Da sich ein Gasmitriss nicht immer konstruktiv ausschließen lässt, erfolgt darüber hinaus die Beschreibung des Gasmitrisses in Pumpenzuläufen und des hieraus resultierenden Einfluss auf Kreiselpumpe und Armaturen. Dafür sollen theoretische Modelle entwickelt, experimentell an groß- und kleindimensionierten Anlagenkomponenten validiert und ggf. mit physikalisch begründeten Ansätzen (z.B. lokal unterschiedliche Turbulenzmodelle) an reale Prozesse angepasst werden. Neben technischen Zielen werden mit dem beantragten Projekt auch aktuelle gesellschaftspolitische Ziele verfolgt, da Nachwuchskräfte für den sicheren Betrieb kerntechnischer Anlagen ausgebildet werden. Im vorgestellten Projekt soll über eine Projektlaufzeit von 3,5 Jahren das Verhalten von sicherheitstechnisch wichtigen Komponenten unter kritischen Betriebsbedingungen von Leichtwasserreaktoren untersucht und vorhergesagt werden. Wesentliche Inhalte sind hierbei die Wirbelbildung im Pumpenzulaufbecken sowie die Auswirkung von Luftmitriss auf Systemkomponenten wie Kreiselpumpe und Armaturen. Diese Komponenten werden hierfür detailliert experimentell untersucht, modelliert und numerisch simuliert. Bestehende, erweiterte und neue Modelle zur Vorausberechnung werden experimentell validiert sowie ggf. erweitert.
1. Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Bereitstellung von verbesserten bzw. neuen Berechnungsgleichungen sowie von Auslegungsempfehlungen zur Vermeidung von Gasmitriss in Pumpenkreisläufen. Da sich ein Gasmitriss nicht immer konstruktiv ausschließen lässt, erfolgt darüber hinaus die Beschreibung des Gasmitrisses in Pumpenkreisläufen und des hieraus resultierenden Einfluss auf Kreiselpumpe und Armaturen. Dafür sollen theoretische Modelle entwickelt, experimentell an groß- und kleindimensionierten Anlagenkomponenten validiert und ggf. mit physikalisch begründeten Ansätzen (z.B. lokal unterschiedliche Turbulenzmodelle) an reale Prozesse angepasst werden. 2. Arbeitsplanung: Die Forschungsarbeiten bestehen in der experimentellen Analyse und numerischen Simulation sicherheitsrelevanter Schlüsselstellen entlang der Wirkungskette von Pumpenkreisläufen, wie sie auch in Leichtwasserreaktoren Anwendung finden. Darauf aufbauend sollen Auslegungsempfehlungen für die Verbesserungen ausgesuchter Systemkomponenten erarbeitet werden. Als Schlüsselstellen wurden das Pumpenzulaufbecken, die Kreiselpumpe und Armaturen zur Durchflussregelung identifiziert. Um eine sicherheitsrelevante Beurteilung und störfalltolerante Auslegung gewährleisten zu können, müssen sowohl numerische Simulationen als auch experimentelle Untersuchungen durchgeführt werden.