Qucosa – Hemholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf
Not a member yet
801 research outputs found
Sort by
Störfallablaufanalysen für neue Reaktorkonzepte und WWER-Reaktoren mit neuem Brennstoffdesign - WTZ mit Russland
Get PDFIm Rahmen eines vom BMBF/BMWi geförderten WTZ-Vorhabens wurden der Transfer des im Forschungszentrum Rossendorf (FZR) entwickelten Programmcodes DYN3D und seine Integration in die programmtechnische Basis des Instituts für Physik und Energietechnik (IPPE) Obninsk realisiert. Das neutronenkinetische Programmodul von DYN3D wurde von den russischen Experten genutzt, um den im IPPE verwendeten Thermohydraulikcode um die Funktion der 3D Neutronenkinetik zu erweitern. Zur Modernisierung der bisher bei Störfallanalysen verwendeten makroskopischen Wirkungsquerschnitte wurde mit dem Programmcode WIMS/D4 eine neue Datenbibliothek generiert, welche auch die bereits in WWER-Reaktoren umgesetzten Konzepte zu modifizierten Kernbeladungen (abbrennbare Absorber unterschiedlicher Borkonzentration) berücksichtigen kann. Diese Querschnittdatenbibliothek wurde an DYN3D angeschlossen und in ersten Vergleichsrechnungen auf seine Funktionstüchtigkeit sowie Genauigkeit überprüft. Für das unter Beteiligung von IPPE erstellte integrale Reaktorkonzept ABV-67 wurden sowohl mit DYN3D als auch mit dem gekoppelten Programmkomplex erste ATWS-Analysen durchgeführt. Der im IPPE entwickelte Fluiddynamikcode DINCOR wurde dem FZR zur Nutzung übergeben und durch gemeinsame Nachrechnungen von Modellaufgaben zum kurzzeitigen Schmelzeverhalten (CORVIS-Experimente) validiert
Beamline-Instrumentierung und Experimentautomatisierung fuer ROBL an der ESRF/Grenoble (F)
Get PDFDurch das Forschungszentrum Rossendorf wurde in den Jahren 1996-1998 ein eigenes Strahlrohr fuer Experimente mit Synchrotronstrahlung an der ESRF (European Synchrotron Radioation Facility) in Grenoble/Frankreich aufgebaut. Das Strahlrohr verfuegt ueber zwei alternativ nutzbare Messplaetze fuer die Untersuchung von radioaktiven Proben mittels Roentgenabsorptionsspektroskopie und fuer Materialstrukturuntersuchungen mit Roentgendiffraktion. Der Bericht konzentriert sich auf die Arbeiten, die fuer die Steuerung der Optik und die Nutzung der Messplaetze hinsichtlich der Elektronik, Rechentechnik und Software erforderlich waren. Nach einer Beschreibung der Randbedingungen und einer Kurzcharakteristik der geraetetechnischen Basis werden wichtige Hardwarekomponenten fuer die Instrumentierung der Systeme vorgestellt. Die rechentechnische Basis wird anschliessend beschrieben. Die angewendeten Software-Grundprinzipien werden erlaeutert und diskutiert sowie an einigen Applikationen beispielhaft verdeutlicht. Abschliessend werden spezifische Probleme bei der Programmierung von Applikationen mit grafischer Bedienoberflaeche in Verbindung mit Geraetezugriffen behandelt. Tabellen, in denen die benutzten Hardware-Module und die Softwarekomponenten zusammengestellt sind, ermoeglichen einen Ueberblick ueber das Gesamtsystem. Das Literaturverzeichnis dient als Leitfaden fuer die Detaildokumentationen
Annual Report 1999 Institute of Safety Research
Get PDFThe report gives an overview on the activities of the Institute of Safety Research in 1999
Bericht der Frühjahrstagung der Studiengruppe für Elektronische Instrumentierung vom 27. bis 29. März 2000 im Physikalischen Institut der Universität Heidelberg
Get PDFContribution to the Determination of Microstructural Parameters from Small Angle Scattering Experiments at Reactor Pressure Vessel Steels
Get PDFUsually, the microstructure cannot be absolutely surely reconstructed from the small angle scattering pattern produced by it. The small angle neutron scattering curves measured at four C-poor ternary iron alloys were used to demonstrate the effect of the analysis method and the applied assumption on the microstructure analysis. Apart from the mean size of the scatterer, the size distribution as well as the shape of the scatterer affect the results. As a consequence, even well-proved methods as the indirect transformation method developed by Glatter can fail. The application of additional evaluation procedures or the use of information obtained by non-small angle scattering methods increases the chance to derive plausible structure models. In the paper a fit two-parameter method, the ratio between nuclear and magnetic scattering cross section and results from atom probe field ion microscopy are used for that. In this way it is shown that one of the four alloys exhibits another type of irradiation defects. Furthermore, modelling of the mechanical behaviours can also be helpful
Dissipative Strukturbildung bei exothermen Grenzflächenreaktionen
Get PDFDer Bericht beschäftigt sich mit spontaner Grenzflächenkonvektion und -turbulenz beim Stoff- und Wärmeübergang an fluiden Phasengrenzen zwischen zwei nicht mischbaren Phasen. Solche Effekte sind von großer industrieller Bedeutung, da die erzielten Stoffübergangsraten um ein Vielfaches über den bei gewöhnlicher Diffusion auftretenden liegen. Zwei unterschiedliche Mechanismen sind der "Motor" für die Instabilitäten: Marangoni-Instabilität: Die Grenzflächenspannung ist eine Funktion der Temperatur und der Grenzflächenkonzentration des ausgetauschten Stoffes. Schwankungen der Temperatur und der Konzentration entlang der Phasengrenze führen folglich zu Grenzflächenspannungsgradienten. Grenzflächenspannungsgetriebene Instabilitäten äußern sich durch rollenförmige oder polygonale Konvektionszellen, Eruptionen oder Turbulenz an der Phasengrenze. Schwerkraftgetriebene Instabilität: Die Dichte ist ebenfalls eine Funktion der Temperatur und der Konzentration des gelösten Stoffes. Der Transport eines Stoffes über eine fluide Phasengrenze verändert die Zusammensetzung und die Dichte der angrenzenden Flüssigkeitsschichten, sodass instabile Dichteschichtungen auftreten können. Temperaturgradienten entstehen dabei durch Freisetzung von Reaktions- und/oder Lösungsenthalpie. Auftriebsbewegungen haben die Form von Thermiken (engl. plumes, thermals). Die Phänomene der Grenzflächenkonvektion werden in einer vertikalen Kapillarspaltgeometrie untersucht. Neben Stoffsystemen mit reaktivem Stoffübergang (Neutralisation von Karbonsäuren, Hydrolyse und Veresterung von Alkanoylhloriden) kamen auch solche mit reaktionsfreiem Stoffübergang (Karbonsäuren, Tensid) zur Anwendung. Die instabile Dichteschichtung, die durch den Konzentrationsgradienten infolge der Stoffdiffusion erzeugt wird, führt zu Auftriebskonvektion in Form von Thermiken. Die Anwesenheit einer exothermen Reaktion bewirkt eine Vergrößerung des Längenwachstums der Thermiken in der oberen Phase durch Aufprägung eines zusätzlich destabilisierenden Temperaturgradienten. In der unteren Phase kommt es dagegen zum Entstehen des doppeldiffusiven Fingerregimes bei Überlagerung des destabilisierenden Konzentrationsgradienten durch den stabilisierenden Temperaturgradienten. Beim Übergang eines Tensids konnten die für diese Stoffklasse charakteristischen Rollzellen, die durch Grenzflächenspannungsgradienten angetrieben werden, beobachtet werden. Diese Konvektionsstrukturen bleiben auf einen schmalen Bereich ober- und unterhalb der Phasengrenze beschränkt. Die Transportgleichungen für Impuls, Stoff und Wärme wurden in ihrer 2-dimensionalen Form in einen Rechenkode umgesetzt und der Übergang einer einzelnen Komponente simuliert. Die hydrodynamischen Bedingungen an der Phasengrenze wurden so formuliert, dass lokale Änderungen der Zusammensetzung und der Temperatur zu Grenzflächenspannungsgradienten führen und die Phasengrenze damit dem Marangonieffekt unterliegt. Die Stoffeigenschaften wurden mit Ausnahme der Dichte im Volumenkraftterm der Impulsgleichung als konstant angenommen, sodass dichtegetriebene Konvektionen simuliert werden können. Die verschiedenen Konvektionsformen werden durch die Simulation qualitativ gut wiedergegeben. Bei Marangonikonvektion kommt es zu einer Verschiebung des steilen Konzentrationsgradienten von der Phasengrenze in die Kerne der Phasen, was zum schnellen Absterben der Marangonikonvektion führt. Die Wiedergabe des Längenwachstums der Thermiken durch Simulation eines realen Stoffsystems ist zufriedenstellend. Ebenso gibt die Simulation eine realistische Abschätzung zu erwartender Stoffströme bei Anwesenheit hydrodynamischer Instabilitäten. Größere Abweichungen zwischen Simulation und Experiment sind jedoch bei der horizontalen Größenskala der Fingerstruktur festzustellen, die wahrscheinlich auf die Boussinesq-Approximation zurückzuführen sind
Nutzung der Rauschdiagnostik für Nachweis und Überwachung der Schwingungen von Reaktordruckbehältereinbauten und zur Aufklärung ihrer Ursachen in ostdeutschen Kernkraftwerken mit WWER-440/230-Reaktoren der russischen Baureihe
Get PDFIm vorliegenden Bericht werden Anwendung und Ergebnisse rauschdiagnostischer Untersuchungen von Schwingungen, die zu Beschädigungen der Einbauten des Reaktordruckgefäßes geführt haben, im Detail beschrieben. Sie waren in den Jahren 1975 bzw. 1985 an den WWER-440/230-Reaktoren der russischen Baureihe der Blöcke 1 und 2 des Kernkraftwerkes Greifswald aufgetreten. Der Bericht enthält die wesentlichen Angaben zum Betriebsverhalten während des gestörten Betriebes, die Inspektionsergebnisse, die charakteristischen experimentellen Befunde unter Verwendung rauschdiagnostischer Analysemethoden, die physikalische Aufklärung des Schwingungsprozesses und seiner Ursachen durch spezielle Untersuchungen sowie einige Empfehlungen zur Schwingungsüberwachung und -minimierung
Development of an Integral Finite Element Model for the Simulation of Scaled Core-Meltdown-Experiments
Get PDFTo get an improved understanding and knowledge of the processes and phenomena during the late phase of a core melt down accident the FOREVER-experiments (Failure of Reactor Vessel Retention) are currently underway. These experiments are simulating the lower head of a reactor pressure vessel under the load of a melt pool with internal heat sources. The geometrical scale of the experiments is 1:10 compared to a common Light Water Reactor. During the first series of experiments the Creep behaviour of the vessel is investigated. Due to the multi-axial creep deformation of the three-dimensional vessel with a non-uniform temperature field these experiments are on the one hand an excellent possibility to validate numerical creep models which are developed on the basis of uniaxial creep tests. On the other hand the results of pre-test calculations can be used for an optimized experimental procedure. Therefore a Finite Element model is developed on the basis of the multi-purpose commercial code ANSYS/Multiphysics®. Using the Computational Fluid Dynamic module the temperature field within the vessel wall is evaluated. The transient structural mechanical calculations are performed applying a creep model which is able to take into account great temperature, stress and strain variations within the model domain. The new numerical approach avoids the use of a single creep law with constants evaluated for a limited stress and temperature range. Instead of this a three-dimensional array is developed where the creep strain rate is evaluated according to the actual total strain, temperature and equivalent stress for each element. Performing post-test calculations for the FOREVER-C2 experiment it was found that the assessment of the experimental data and of the numerical results has to be done very carefully. A slight temperature increase during the creep deformation stage of the experiment for example could explain the creep behaviour which appears to be tertiary because of the accelerating creep strain rate. Taking into account both - experimental and numerical results - gives a good opportunity to improve the simulation and understanding of real accident scenarios
Institute of Ion Beam Physics and Materials Research; Annual Report 1999
Get PDFSummary of the Scientific Activities of the Institute in 1999: Highlight Reports / Short Contributions / Statistic