Flüssigkeitsfilm-Verhalten in Optima2-Brennelementen
Vorhersage des Verhaltens von Flüssigkeitsfilmen in Optima2-Brennelementen
Korrosionsspuren an Brennstabhüllen im KKL wurden untersucht, um den Flüssigkeitsfilm an der Stelle ringförmiger Strömungsbedingungen besser zu verstehen. Es wurde gezeigt, dass hier die grössten Schwankungen der Wandschubspannung und der Filmdicke auftreten.
Dreidimensionale CFD-Simulationen wurden mit der Software StarCCM+ auf der Grundlage von Strömungsbedingungen durchgeführt, die von Reaktoranalyseprogrammen wie COBRA-TF und MEFISTO vorgegeben wurden. Für die obere Hälfte des Brennelements wurde das Modell des tiefengemittelten Flüssigkeitsfilms gewählt, das die ringförmige Strömung in Kernbrennstoffkanälen darstellt.
Die Schaffung von Fliesswegen mit geringem Widerstand durch das Ende der 1/3- und 2/3-Teilstangen erwies sich als das wichtigste Merkmal der Strömung. Es wurde gezeigt, dass diese Strömungswege zu starken Umfangsschwankungen der Wandschubspannung, der Filmdicke und der Geschwindigkeit in der Nähe der Interessengebiete führen.
Fakten zum Projekt
Kunde: Axpo Schweiz AG
Dienstleistungen:
CFD-Simulationen mit der Software StarCCM+, die das tiefengemittelte Filmmodell und die turbulente Gasströmung im Brennelement kombiniert.
Detaillierte Analyse von Strömungseigenschaften wie Wandschubspannung, Filmdicke, Filmflussraten usw. in bestimmten Interessengebieten.
Identifizierung kritischer Strömungsmerkmale, die die Korrosionsspuren verursachen könnten.
Bearbeitungszeitraum: Dezember 2019 - Juni 2020
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