„Experimentelle Untersuchung der dichtegetriebe­nen vertikalen Austauschbewe­gungen von Gasen in Stabbündelgeo­metrien“

Am Institut für Prozeßtechnik, Prozeßautomatisierung und Meßtechnik (IPM) der Hochschule Zittau/Görlitz (HSZG) werden seit mehr als 15 Jahren umfangreiche Forschungsarbeiten zu verschiedenen Problematiken der Reaktorsicherheit, speziell zur Problematik von Zweiphasenströmungen, realisiert.

An einem vorhandenen 16x16 DWR-Brennelement (BE)-Dummy werden fluiddynamische Einzeleffektexperimente zu dichtegetriebenen vertikalen Austauschbewegungen von Gasen in Stabbündel¬geometrien durchgeführt. Mittels dieser kleinskaligen Experimente werden die Strömungsverhältnisse auch unter Nutzung optischer Beobachtungsmöglichkeit für Luft, Ersatzatmosphären für überhitzten Dampf (z.B. durch Modellfluide) sowie mit Anbindung einer externen Dampfquelle untersucht sowie Messtechnik auf ihre Einsatzfähigkeit hin getestet. Das Ziel besteht darin, Unterschiede hinsichtlich des vertikalen Transportverhaltens von Luft, Modellfluiden und Wasserdampf im BE-Dummy zu analysieren und die Modellierung/Simulation dieser Prozesse mit geeigneten Codes zu ermöglichen.

Als Messergebnisse werden das zeitliche Verhalten von Gas-Konzentrationen im BE, lokale Geschwindigkeitsvektoren (2D) und Wirbelstrukturen von gegengerichteten Gasströmungen (2D), weiterhin Temperaturverteilungen sowie 3D-Informationen durch Anwendung von Rekonstruktionsalgorithmen auf 2D-Messergebnisse (ggf. in mehreren Experimenten unter gleichen Randbedingungen mit unterschiedlich positionierter Messtechnik) erwartet.

Bei der Entwicklung von speziellen BE-LB-Modulen für ATHLET/COCOSYS im Rahmen des Verbundvorhabens liefert die HSZG Beiträge zum radialen Strahlungsverhalten für ausgewählte Stabbündel-Konfigurationen sowie zur Modellierung des Strahlungsverhaltens in Simulationscodes (klassisch und/oder wissensbasiert).