(GRS-A-3451) Weiterentwicklung dreidimensionaler CFD-Simulationsmethoden für Strömungen im Kühlkreislauf

U. Graf, P. Papadimitriou, M. Scheuerer, P. Schöffel

Zur numerischen Simulation des Kühlkreislaufs von Leichtwasserreaktoren bei Transienten und Störfallen wird der Systemcode ATHLET von der GRS im Auftrag des BMWi weiterentwickelt und im Verbund mit anderen Forschungseinrichtungen validiert.ATHLET wird für Analysen und Stellungnahmen im Rahmen von Genehmigung und Aufsicht eingesetzt. Der Systemcode ATHLET strebt eine realistische Simulation der Störfallabläufe an. Die Anforderungen an Genauigkeit und Aussagesicherheit der Simulationen haben seit Bestehen der Systemcodeentwicklung ständig zugenommen. Zum Beispiel erfordert eine belastbare Beschreibung von Vermischungsvorgängen eine mehrdimensionale Berechnung.

Um für den Systemcode ATHLET eine mehrdimensionale Simulationsmöglichkeit bereitzustellen, wird das Modul FLUBOX3D entwickelt. Zu dem mehrdimensionalen CTFD (Computational Two-Fluid Dynamics) Code FLUBOX existiert ein effizienter impliziter Kopplungsalgorithmus. Mit dieser Kopplung wird es möglich, in einer Störfallrechnung den gesamten Reaktordruckbehälter echt dreidimensional einzubeziehen.