Isolationsmaterialbelastete Kühlmittelströmung im Kern – CFD-Modellentwicklung und Untersuchung von Korrosionsprozessen

Translated title of the contribution: Insulation Material Laden Coolant flows in Nuclear Reactors - CFD model development and investigation of corrosion processes

H. Kryk, G. Cartland-Glover, A. Grahn, W. Hoffmann, G. Lecrivain

Research output: Preprint or Working paperTechnical report

Abstract

Im Rahmen der deutschen Reaktorsicherheitsforschung wurden im Vorhaben 1501363 durch das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf theoretische, experi-mentelle und methodische Untersuchungen zum hydrodynamischen und physiko-chemischen Verhalten von freigesetzten Isolationsmaterialfragmenten bzw. Korrosi-onsprodukten in Kühlmittelströmungen kerntechnischer Anlagen nach Kühlmittelverluststörfällen durchgeführt. Das Vorhaben baut auf den Ergebnissen der Forschungsvorhaben 1501270 und 1501307 auf und wurde in enger Kooperation mit der Hochschule Zittau/Görlitz (Vorhaben 1501360) realisiert.
Schwerpunkte der Arbeiten bildeten Erweiterungen und Verbesserungen der im Rahmen der o.g. Forschungsvorhaben entwickelten Methoden und Modelle zur dreidimensionalen CFD-Simulation der isolationsmaterialbelasteten Kühlmittelströmung im Containment-Sumpf unter Einbeziehung der Modellierung von Anlagerungs- und Ablösevorgängen von Isoliermaterial-Fasern und Debris an Rückhaltevorrichtungen im Notkühlkreislauf (z.B. Sumpfansaugsiebe). Die Modellentwicklung und –validierung erfolgte auf Basis von an der HS Zittau/Görlitz durchgeführten Experimenten. Weiterhin wurde der Einfluss chemischer Effekte, insbesondere der Korrosion feuerverzinkter Containment-Einbauten, auf die Wasserchemie und das Verblockungsverhalten von mit Isoliermaterial-Fasern belegten Rückhaltevorrichtungen untersucht. Auf Basis der Versuchsergebnisse erfolgte die Identifikation des mechanistischen Korrosionsmodells sowie der Haupt-Einflussfaktoren auf den Korrosions- und den Verblockungsmechanismus. Diese bildeten die Basis für die Ableitung möglicher Maßnahmen zur Minderung des Korrosions- und Verblockungspotenzials.
Translated title of the contributionInsulation Material Laden Coolant flows in Nuclear Reactors - CFD model development and investigation of corrosion processes
Original languageGerman
Number of pages306
Publication statusPublished - 2012

Keywords

  • Kühlmittelverluststörfall
  • CFD
  • Tiefenfiltration
  • Isolationsmaterial
  • Korrosion
  • Chemische Langzeiteffekte
  • Feuerverzinkung
  • Sumpfsiebverstopfung
  • Modellierung
  • Experiment

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