Sicherheit von Brennelementlagerbecken: Beitrag zur skalenübergreifenden CFD-Modellierung
Der Unfall in Fukushima hat die Bedeutung der Sicherheit von Lagerbecken gezeigt, in denen abgebrannte Brennelemente gelagert werden, bis deren Aktivität ausreichend zurückgegangen ist, um eine langfristige Lagerung zu ermöglichen.
Bisher wurden Strömung und Wärmeübertragung in einem Brennelement meist unter Betriebsbedingungen und unter Bedingungen eines Störfalls im Reaktor untersucht. Ein Störfall in einem Brennelementlagerbecken führt jedoch zu völlig anderen und unzureichend untersuchten Bedingungen. Diese zeichnen sich durch reduzierte Nachzerfallswärme, geringe Wärmeabfuhr, hohe Temperaturen und Dominanz von Wärmestrahlung und Mischkonvektion aus. Hier besteht daher großer Forschungsbedarf, um die bisher nur wenig bekannten Effekte aufzuklären. Ziel des Verbundprojektes SINABEL ist die physikalische Analyse von Strömung und Wärmeübertragung unter diesen spezifischen Bedingungen.
Brennelement im Querstrom unter den Bedingungen eines ausdampfenden Brennelementlagerbeckens. Stromlinien der instantanen Geschwindigkeit und Konturen der Temperatur im Brennelement.
Die Arbeit am ISM widmet sich der Skala des Brennelements und seiner Wechselwirkung mit der großräumigen Strömung im Sicherheitsbehälter. Insbesondere das Eindringen von kalter Außenströmung in den Kopfbereich des Brennelements sowie der Effekt bei kleineren Längenskalen, die modelliert werden müssen, wird unersucht. Die Validierung der erstellten Modelle erfolgt mit experimentellen Daten der Projektpartner.
| Kooperation |
Professur für Wasserstoff- und Kernenergietechnik, TU Dresden |
| Projekt | SINABEL |
| Finanzierung |
BMBF (02NUK027B) |
| Kontakt |