(GRS-A-3622) Weiterentwicklung und Validierung von CFX für alternative Reaktorkonzepte

Gegenwärtig ist die Kopplungsschnittstelle zwischen ATHLET und ANSYS CFX für 1D- 3D-Simulationen nur auf das Arbeitsmedium Wasser ausgelegt. Für Arbeitsmedien von Reaktorkonzepten der Generation IV sind geeignete Weiterentwicklungen vorgenommen worden. Der vorliegende Bericht zu F&E-Vorhaben RS1191 dokumentiert die durchgeführten Arbeiten und erzielten Ergebnisse.In einem ersten Schritt wurde die Kopplungsschnittstelle zwischen ATHLET und ANSYS CFX für einphasige Dampfsimulationen erweitert. In mehreren Subroutinen wurden neue Variablen sowie Felder definiert, um eine Übertragung der neuen physikalischen Größen zwischen ATHLET und ANSYS CFX zu ermöglichen. Weiterhin wurden erste 1D-3D-ATHLET-ANSYS-CFX-Rechnungen mit zwei Kopplungsstellen durchgeführt. Als Beispiel wurde mit Hilfe von ICEM CFD ein Viertel-Rohr mittels 10560 Knoten modelliert. Das Rohr wurde an einen ATHLET-Kreis angeschlossen.
 
Die explizite gekoppelte Simulation mit Massenstromanstieg in einem geschlossenen Kreis zeigt plausible Massenstrom- bzw. Temperaturverläufe. Der mit Hilfe einer Pumpe aufgeprägte Massenstrom stieg von 0 auf 8 kg/s und blieb dann konstant. In der gekoppelten Simulation wurden Druck- bzw. Massenstromoszillationen beobachtet.