Sicherheitsrelevante Analyse des Verhaltens von Armaturen, Kreiselpumpen und Einlaufgeometrien unter Berücksichtigung störfallbedingter Belastungen (SAVE), Teilprojekt: Untersuchung der Wirbelbildung in Pumpenzulaufbecken und der Auswirkung von Gasmitriss auf nachfolgende Anlagenkomponenten

Im vorgestellten Projekt soll über eine Projektlaufzeit von 3 Jahren das Verhalten von sicherheitstechnisch wichtigen Komponenten unter kritischen Betriebsbedingungen von Leichtwasserreaktoren untersucht und vorhergesagt werden. Wesentliche Inhalte sind hierbei die Wirbelbildung im Pumpenzulaufbecken sowie die Auswirkung von Luftmitriss auf Systemkomponenten wie Kreiselpumpe und Armaturen. Diese Komponenten werden hierfür detailliert experimentell untersucht, modelliert und numerisch simuliert. Bestehende, erweiterte und neue Modelle zur Vorausberechnung werden experimentell validiert sowie ggf. erweitert.
Die Ergebnisse werden für die Auslegung, Optimierung, Nachrechnung sowie Prüfung von Zulauf- und Armaturgeometrien genutzt. Ein Schwerpunkt liegt hierbei auf der Erfassung von Maßstabseffekten, wofür Untersuchungen in verschiedenen Größenordnungen durchgeführt werden. Zur Erarbeitung von Modellen und Optimierungsstrategien findet eine enge Zusammenarbeit zwischen experimentell und theoretisch arbeitenden Wissenschaftlern der beteiligten Forschungseinrichtungen sowie in kerntechnischen Genehmigungs- und Aufsichtsverfahren involvierten Sachverständigen der TÜV NORD SysTec GmbH & Co. KG statt. Zur Sicherstellung einer hohen Verwertbarkeit bilden die Ergebnisse die Grundlage für zukünftige Weiterentwicklungen der entsprechenden Komponenten bei der KSB Aktiengesellschaft. Des Weiteren werden im Rahmen des Vorhabens verbesserte Berechnungsmethoden zur Vermeidung von Gasmitriss in Pumpenzuläufen entwickelt und validiert, die dann in (kerntechnischen) Verfahren zur Bewertung von Pumpeneinläufen verwendet werden.

Publikationen

• Szeliga, Nicolai; Richter, Steffen; Bezecny, Daniel; Schlüter, Michael: Determination of tangential velocities in free surface vortices by high-speed PIV measurements, , S. 43-1 - 43-10. Deutsche Gesellschaft für Laser-Anemometrie GALA e.V., , 2015. Lasermethoden in der Strömungsmesstechnik: 23. Fachtagung, 8. - 10. September 2015, Dresden.
• Szeliga, Nicolai; Richter, Steffen; Bezecny, Daniel; Hoffmann, Marko; Schlüter, Michael: Determination of the Influence of Tangential Momentum on Air-Core Vortex Formation at Pump Intakes by Means of Particle Image Velocimetry, , S. 30-1 - 30-9. Deutsche Gesellschaft für Laser-Anemometrie GALA e.V., , 2016. Lasermethoden in der Strömungsmesstechnik: 24. Fachtagung, 6. - 8. September 2016, Cottbus.