Experiments on the dispersion of corium
Creators
- 1. Forschungszentrum Karlsruhe GmbH Technik und Umwelt (Germany). Inst. fuer Kern- und Energietechnik
Description
Experiments are being performed in a scaled annular cavity design, typical for the European Pressurized Reactor (EPR), to investigate melt dispersal from the reactor cavity when the reactor pressure vessel lower head fails at low system pressure of less than 20 bar. In the first part of the experimental program the fluid dynamics of the dispersion process has been studied using model fluids, water or bismuth alloy instead of corium, and nitrogen or helium instead of steam. The effects of different breach sizes, - central holes in the lower head in this study, and different failure pressures on the dispersion have been studied systematically. For central holes in the lower head, the dispersed liquid fractions can be correlated by a Kutateladze number based on the velocity in the annular space of the cavity. (orig.)
Abstract (German)
Das Versagen des RDB unter vollem Systemdruck wird durch systemtechnische Massnahmen verhindert. Ein Versagen bei einem zu unterstellenden Druck von 10 bis 20 bar kann u.U. noch zu starker Dispersion und Umverteilung der Schmelze in die Reaktorraeume und den Dom und damit zur direkten Aufheizung der Containmentatmosphaere fuehren. Auch muesste das fuer das Konzept der Kernschmelzekuehleinrichtung beruecksichtigt werden. Das Zusammenwirken der hierbei auftretenden Materialtransportprozesse sowie der termischen und chemischen (Wasserstofferzeugung und -verbrennung) Wechselwirkungen ist komplex und kann derzeit mit Computercodes noch nicht oder nur bedingt berechnet werden. Notwendig sind daher Einsichten und Daten aus experimentellen Untersuchungen, insbesondere auch integrale Experimente, deren Ergebnisse mit Modellen und Coderechnungen auf die grosse EPR-Anlage uebertragen werden koennen. Das Hauptiel der Untersuchungen ist die Bestimmung eines maximal zulaessigen Druckes zum Zeitpunkt des RDB-Versagens, bei dem keine relevante Dispersion der Schmelze auftritt, im Zusammenspiel mit einer fuer dieses Ziel evtl. zu optimierenden Grubengeometrie. Im Versuchsstand DISCO-C, der die EPR-Reaktorgrube und die anschliessenden Raeume im Massstab 1:18 modelliert, wurde die erste Versuchsreihe mit kalten Modellfluiden in einer Basisgrubengeometrie ohne Lueftungskanaele durchgefuehrt. Als Versagensart wurden nur zentrale Loecher verschiedener Groesse in der RDB-Kalotte untersucht. Diese Versuchsreihe diente zur Analyse der fluiddynamischen Aehnlichkeitsgesetze, um die Uebertragbarkeit dieser und anderer Modellexperimente auf den Reaktorfall vornehmen zu koennen. Die Dispersionsraten der hier untersuchten Faelle konnten mit der Kutateladzezahl, gebildet mit der maximal im RDB-Ringraum auftretenden Gasgeschwindigkeit, korreliert werden. (orig.)Additional details
Additional titles
- Original title (German)
- Experimente zur Dispersion von Corium
Publishing Information
- Imprint Title
- Nuclear safety research project (PSF). 1999 annual report
- Imprint Pagination
- 707 p.
- Journal Page Range
- p. 215-226
- ISSN
- 0947-8620
- Report number
- FZKA--6480
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 32017913
- Subject category
- S22: GENERAL STUDIES OF NUCLEAR REACTORS;
- Resource subtype / Literary indicator
- Non-conventional Literature
- Descriptors DEI
- BISMUTH ALLOYS; BLOWDOWN; CORIUM; DESIGN; DISPERSIONS; FAILURES; HELIUM; HYDRODYNAMICS; LIQUID METALS; NITROGEN; PRESSURE VESSELS; PWR TYPE REACTORS; REACTOR VESSELS; TEST FACILITIES; TIME DEPENDENCE; WATER
- Descriptors DEC
- ALLOYS; CONTAINERS; ELEMENTS; ENRICHED URANIUM REACTORS; FLUID MECHANICS; FLUIDS; GASES; HYDROGEN COMPOUNDS; LIQUIDS; MECHANICS; METALS; NONMETALS; OXYGEN COMPOUNDS; POWER REACTORS; RARE GASES; REACTORS; THERMAL REACTORS; WATER COOLED REACTORS; WATER MODERATED REACTORS
Optional Information
- Notes
- 5 refs. Imprint:Projekt Nukleare Sicherheitsforschung. Jahresbericht 1999