(GRS-A-3619) ATHLET-Weiterentwicklung für HTR

Die Simulation unterschiedlicher Arbeitsmedien – auch innerhalb eines Simulationsmodells – erfordert in ATHLET entsprechende Programmerweiterungen. Der vorliegende Bericht zu F&E-Vorhaben RS1191 dokumentiert die durchgeführten Arbeiten und erzielten Ergebnisse zur Erweiterung von ATHLET hinsichtlich der Auswahl des Arbeitsmediums. Es wurde in ATHLET die Möglichkeit geschaffen, über den Eingabedatensatz das Arbeitsmedium im Simulationssystem oder in Teilen davon auswählen zu können. Der lokal im Simulationsgebiet vorliegende Typ des Arbeitsmediums wird nicht nur dem Stoffwertpaket, sondern auch im gesamten Simulationsmodell (einschließlich Wärmeleitmodul) zur Verfügung gestellt.
 
Als erstes neues Arbeitsmedium wurde schweres Wasser bereitgestellt. Dazu wurden die Leichtwasser-Stoffwerte angepasst, die sich am deutlichsten von denen des schweren Wassers unterscheiden (Dichte, Enthalpie, Viskosität und Wärmeleitfähigkeit). Die kritischen Massenstromdichten für das Ausströmmodell werden weiterhin für leichtes Wasser bestimmt, der in der ATHLET-Rechnung verwendete kritische Massenstrom jedoch mit dem Dichteverhältnis (1,11) multipliziert. Ablauffähigkeit und Plausibilität der Simulation von Kreisläufen mit schwerem Wasser wurden an Hand von Kühlmittelverluststörfällen überprüft. Dazu wurden Rechenergebnisse mit schwerem bzw. leichtem Wasser im Primärkreis eines Druckwasserreaktors verglichen.