Zeitschrift für Kernenergiewissenschaft und Energieerzeugungstechnologie

Strömungsdynamik in parallelen Spiralrohren

Cristina Bertani, Mario De Salve und Bruno Panella

Einphasige und zweiphasige Luft-Wasser-Strömungen in parallelen Spiralrohren mit 12 mm Innendurchmesser werden mit drei verschiedenen Spulendurchmessern untersucht. Strömungsratenverteilung, Druckabfälle und Porenanteil entlang der Rohre in den parallelen Kanälen werden gemessen. Die getesteten Druckabfälle werden hinsichtlich Reibungsfaktoren und Zweiphasenmultiplikatoren mit theoretischen verglichen. Die während der experimentellen Tests aufgetretenen Instabilitäten werden untersucht und mit dem Porenanteil und der Strömungsqualität in Zusammenhang gebracht. Die Porenanteilswerte, die dem Beginn von Schwingungen entsprechen, werden mit den Ergebnissen eines modifizierten RELAP5/MOD3.3-Codes unter denselben fluiddynamischen Bedingungen verglichen. Anschließend wurden die Dichtewelle, das Strömungsmuster und die Parallelkanalschwingungen in einigen einfachen Fällen wie einem einzelnen vertikalen beheizten Kanal und in parallelen Kanälen mit RELAP5/MOD3.3 vorhergesagt, um die Fähigkeit des Codes zu untersuchen, Instabilitäten vorherzusagen und Instabilitätskarten für solche Fälle zu erhalten; insbesondere wird die Stabilität der für kleine modulare Reaktoren entwickelten Spiraldampferzeuger untersucht.