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CFDCONT: Ertüchtigung von CFD-Codes für die Simulation von störfalltypischen Phänomenen im Containment : Abschlussbericht

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Bibliographische Detailangaben
Beteiligte Personen:	Schramm, Berthold (VerfasserIn), Stewering, Jörn 1976- (VerfasserIn), Herb, Joachim (VerfasserIn), Mistry, Hemish (VerfasserIn), Wielenberg, Andreas 1974- (VerfasserIn), Sievers, Jürgen (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	Deutsch
Veröffentlicht:	Köln ; Garching b. München ; Berlin ; Braunschweig Gesellschaft für Anlagen- und Reaktorsicherheit (GRS) gGmbH Mai 2022
Schriftenreihe:	GRS 652
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Umfang:	VIII, 437 Seiten Illustrationen, Diagramme
ISBN:	9783949088421

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS KURZFASSUNG ............................................................................................. 1 ABSTRACT .................................................................................................... III 1 EINLEITUNG .................................................................................................... 1 2 AP1 ERTUECHTIGUNG VON OPENFOAM ........................................................... 5 2.1 AP1 .1 EINGEHENDE ANALYSE DER VERFUEGBAREN CODEVERSION UND ERFORDERLICHER MODELLERTUECHTIGUNGEN, -ERWEITERUNGEN UND - VALIDIERUNGEN ............................................................................................... 5 2.1.1 ZIELSETZUNG ................................................................................................... 5 2.1.2 EINLEITUNG ...................................................................................................... 5 2.1.3 ANALYSE VON OPENFOAM 5.X ....................................................................... 7 2.1.4 OECD/NEA-PSI-BENCHMARK ZUR AUFLOESUNG VON STABILEN LEICHTGASSCHICHTUNGEN ............................................................................... 8 2.1.5 MINI-PANDA-BENCHMARK ............................................................................. 17 2.1.6 ZUSAMMENFASSUNG UND FAZIT ..................................................................... 30 2.2 AP1 .2 ENTWICKLUNG VON WAND UND VOLUMENKONDENSATIONSMODELLEN ...... 32 2.2.1 EINLEITUNG .................................................................................................... 32 2.2.2 DIFFUSIONSMODELL ......................................................................................... 32 2.2.3 VOLUMENKONDENSATIONSMODELL ................................................................... 38 2.2.4 WANDKONDENSATIONSMODELL ........................................................................ 43 2.2.5 BERECHNUNG DES THAI-VERSUCHES TH-2 ..................................................... 53 2.2.6 BERECHNUNG DES THAI-VERSUCHES TH-24 ................................................... 59 2.2.7 BERECHNUNG VON CONAN-VERSUCHEN ........................................................... 61 2.2.8 NACHRECHNUNG DES PANDA 4BIS EXPERIMENTES ........................................... 68 2.2.9 ZUSAMMENFASSUNG ..................................................................................... 74 2.3 AP1. 3 WAERMESTRAHLUNG ............................................................................... 76 2.3.1 EINLEITUNG .................................................................................................... 76 2.3.2 EXERCISE 1 UND EXERCISE 2: CODE-BENCHMARK OHNE UND MIT WAERMESTRAHLUNG ........................................................................................ 77 2.3.3 EXERCISE 3: SENSITIVITAETSSTUDIE ABSORPTIONSKOEFFIZIENT DES GASES .............. 90 2.3.4 SIMULATION DES H2P2-EXPERIMENTES.......................................................... 93 2.3.5 ZUSAMMENFASSUNG UND FAZIT AUS AP1 .3 (WAERMESTRAHLUNGSMODELLIERUNG) ............................................................ 1 00 2.4 AP1 .4 ERSTELLUNG EINES PAR-MODELLS FUER OPENFOAM ............................ 101 2.4.1 ZIELSETZUNG ............................................................................................. 101 2.4.2 IMPLEMENTIERUNG IN OPENFOAM ............................................................. 102 2.4.3 SIMULATION EINES TESTBEISPIELS ................................................................ 103 2.4.4 SIMULATION DES THAI-VERSUCHES HR-5 .................................................... 117 2.4.5 SIMULATION DES THAI-VERSUCHES HR-43 .................................................. 130 2.4.6 ZUSAMMENFASSUNG ................................................................................. 141 3 AP2 KOORDINIERUNG DER ZUSAMMENARBEIT MIT PARTNERN DES CFD VERBUNDES ZU OPENFOAM ..................................................................... 143 3.1 NICHT-TECHNISCHE RANDBEDINGUNGEN UND ANDERE ENTWICKLUNGEN ............. 143 3.2 DURCHGEFUEHRTE ARBEITEN ............................................................................. 145 3.2.1 PFLEGE EINER OPENFOAM-VERSION FUER MODELLE ZUR SIMULATION CONTAINMENTRELEVANTER FRAGESTELLUNGEN UND REGELMAESSIGE UMSTELLUNG AUF EINE AUSGEWAEHLTE NEUE BASISVERSION ................................................ 145 3.2.2 BEREITSTELLUNG EINER PLATTFORM ZUM AUSTAUSCH VON CODE UND DATEN SOWIE ZUR KOMMUNIKATION .................................................... 147 3.2.3 REGELMAESSIGE REGRESSIONSTEST, VERIFIKATION UND VALIDIERUNG .................... 148 3.2.4 ERGAENZUNG DER CODEVERSION JE NACH ENTWICKLUNGS UND VALIDIERUNGSFORTSCHRITT UM RELEVANTE MODELLE ........................................... 152 3.2.5 ANWENDUNGSSUPPORT SOWIE BEARBEITUNG VON SERVICE REQUESTS VON DEN PARTNERN DES CFD-VERBUNDES ........................................................... 152 3.2.6 ORGANISATION VON (HALBJAEHRLICHEN CFD-VERBUNDMEETINGS, ORGANISATION DES ERFAHRUNGSRUECKFLUSSES ....................................................................... 152 3.2.7 PLAENE UND RICHTLINIEN ................................................................................. 153 3.3 VORSCHLAEGE FUER DIE WEITERENTWICKLUNG VON OPENFOAM IM CFD VERBUND .................................................................................................... 153 3.3.1 PRIORISIERUNG FUER DAS CONTAINMENT ............................................................. 154 3.3.2 PRIORISIERUNG FUER DEN KUEHLKREISLAUF ............................................................. 161 3.4 ZUSAMMENFASSUNG, AUSBLICK UND EMPFEHLUNGEN...................................... 168 VI 4 AP3 MODELLENTWICKLUNG UND VALIDIERUNG VON CFD-CODES FUER DIE SIMULATION UNFALLTYPISCHER PHAENOMENE AN EXPERIMENTEN ................. 171 4.1 AP3.1 GASVERTEILUNGUNDSCHICHTUNGSAUFLOESUNG ...................................... 171 4.1.1 EINLEITUNG .................................................................................................. 171 4.1.2 UNTERSUCHUNG ZUR MODELLIERUNG DES EINLASSROHRES ANHAND DES VERSUCHS H2P1_0 .................................................................................... 171 4.1.3 PANDA-TEST H2P1_3 CFD-SIMULATION MIT OPENFOAM UND VERGLEICH MIT CFX-ERGEBNISSEN ............................................................................... 180 4.1.4 PANDA H2P1_10_2 ................................................................................... 181 4.1.5 SIMULATION DES VERSUCHS TH32 ................................................................ 203 4.1.6 ZUSAMMENFASSUNG UND SCHLUSSFOLGERUNGEN AUS DEN IN AP3.1 ERZIELTEN ERGEBNISSEN ............................................................................. 218 4.2 AP3.2 HZ-VERBRENNUNG ............................................................................ 221 4.2.1 ERSTELLUNG EINER NEUEN FLAMELET-TABELLE FUER DIE VERBRENNUNG VON H2/LUFT/DAMPFGEMISCHEN........................................................................ 222 4.2.2 VALIDIERUNG DER H 2 -VERBRENNUNGSSIMULATION MIT CFX .............................. 237 4.2.3 FAZIT DER VALIDIERUNGSRECHNUNGEN ZU H2-VERBRENNUNG ............................ 334 4.3 AP3.3 AEROSOLMODELLIERUNG ..................................................................... 336 4.3.1 KAEVER-VERSUCHE ................................................................................... 336 4.3.1.2 ERSTELLUNG EINES CFX-DATENS ................................................................... 344 4.3.2 FAZIT DER KAEVER-VERSUCHE ................................................................... 358 4.3.3 VANAM M3 ............................................................................................... 359 5 AP4 ANWENDUNG VON CFD-CODES ZUR UNTERSUCHUNG UNFALLTYPISCHER PHAENOMENE UNTER REAKTORTYPISCHEN RANDBEDINGUNGEN UND GEOMETRIEN .................................................... 371 5.1 AUFGABENSTELLUNG ..................................................................................... 371 5.1.1 GEOMETRIE UND RANDBEDINGUNGEN ........................................................... 371 5.2 ERGEBNISSE DER CFX BERECHNUNGEN ........................................................ 374 5.2.1 EINFLUSS DES ZEITSCHRITTS AUF DIE OEFFNUNG VON BERSTSCHEIBEN ................... 374 5.2.2 VARIATION DER LECKPOSITION IM SUMPFRAUM ............................................... 375 5.2.3 EINFLUSS EINER VOLUMETRISCHEN QUELLE ....................................................... 378 VII 5.2.4 EINFLUSS DER EINSPEISEMODELLIERUNG AUF DIE GASVERTEILUNG IM CONTAINMENT ............................................................................................ 382 5.2.5 EINFLUSS DES ANSPRECHDRUCKES DER BERSTSCHEIBEN .................................... 384 5.2.6 EINFLUSS DER LECKMODELLIERUNG AUF DEN WEITEREN UNFALLABLAUF ................... 385 5.3 ZUSAMMENFASSUNG ................................................................................... 395 6 ZUSAMMENFASSUNG / FAZIT ...................................................................... 397 LITERATURVERZEICHNIS ............................................................................... 407 ABBILDUNGSVERZEICHNIS .......................................................................... 415 TABELLENVERZEICHNIS ............................................................................... 435 VIII
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