(GRS-A-3718) Simulation der Phänomene bei rissartigen Lecks und Brüchen in Rohrleitungen unter Berücksichtigung der Fluid-Struktur-Kopplung

Autor: 
J. Sievers, H. Grebner, L. Bahr, K. Heckmann, J. Arndt, G. Pallas-Moner
Jahr: 
2013

Bei einem Druckabfall, der während eines Kühlmittelverluststörfalls ausgelöst durch ein rissartiges Leck oder einen Bruch einer Rohrleitung entsteht, werden sich im allgemeinen sowohl die lokalen Größen im Leckbereich als auch die globalen Systemparameter wie Druck und Temperatur in der druckführenden Umschließung ändern. Bei der derzeitigen Simulation solcher Lastfälle werden unabhängig voneinander von der Strukturmechanik Öffnungsflächen basierend auf den Betriebsbedingungen bei Leckentstehung bzw. postuliertem Leck und von der Thermofluiddynamik die Leckmassenströme sowie die zeitlichen Änderungen von Druck und Fluidtemperatur berechnet. Dabei ist es möglich mit geeigneten Finite-Elemente (FE) Analysemodellen eine zeitliche Änderung der Leckgröße aufgrund sich ändernder Umgebungsparameter zu bestimmen. In der thermohydraulischen Berechnung werden bisher Anfangsleckgrößen mit einem zeitlich konstanten thermohydraulisch äquivalenten Durchmesser an ausgewählten Positionen im Kühlkreislauf eingesetzt. Eine differenzierte Betrachtung der ortsabhängigen Unterschiede und der zeitlichen Änderung findet dabei bisher nicht statt.