Published August 2000 | Version v1
Miscellaneous

The program FLUTAN for thermo and fluid dynamical applications

  • 1. Forschungszentrum Karlsruhe GmbH Technik und Umwelt (Germany). Inst. fuer Reaktorsicherheit

Description

The numerical simulation of an experiment in the SUCOS-3D facility with the computer code FLUTAN is the topic of this report. The numerical investigations are related to the single phase natural convection in the optional sump cooling concept of the EPR. Calculations of SUCOS-3D show a stable natural convection flow which is settled by the position of the vertical coolers. This flow is similar to the measured one in SUCOS-2D experiment. Analysis of the measured values of temperature shows that a different behavior of natural convection takes place in SUCOS-3D. Despite of a detailed description of the geometry including the modeling of the temperature probe support structure and of the boundary condition of the vertical coolers, the principal reasons which are responsible for the different behavior of the natural convection in the SUCOS-3D experiment were not found. Examination of the SUCOS-Experiments shows that inconsistencies appear between the experimental results of SUCOS-2D and -3D. These inconsistencies, which are not present in the calculations, were discussed with the experimenters. Despite of this difference between calculation and SUCOS-3D experiment, which is presumably based on a lack of detailed information on the real geometrical and thermal boundary conditions, the previous successful simulation of SUCOS-2D with the identification of 3 d effects shows that the computer code FLUTAN is suited to detailed investigations of this kind of complex experiments. (orig.)

Abstract (German)

Im Rahmen der numerischen Untersuchungen der einphasigen Naturkonvektion im optionalen Sumpfkuehlkonzept des EPR wird im Bericht die numerische Simulation eines Experiments in der Testanlage SUCOS-3D mit dem Rechenprogramm FLUTAN vorgestellt. Die Nachrechnungen von SUCOS-3D mit FLUTAN zeigen eine stabile Stroemung der Naturkonvektion mit einem Drehsinn, der von der Position der vertikalen Kuehler vorgegeben wird. Diese Stroemung entspricht der in SUCOS-2D gemessenen Stroemung. Eine Analyse der Messdaten der Temperatur zeigt, dass im Experiment SUCOS-3D eine abgeschwaechte Naturkonvektion stattfand. Trotz einer detaillierten Beschreibung der Geometrie bis zur Modellierung von zwei Temperaturmesslanzen und der thermischen Randbedingungen der vertikalen Kuehler ist es nicht gelungen, die das Experiment beherrschenden Gruende fuer die abgeschwaechte Naturkonvektion zu finden. Eine detaillierte Betrachtung der SUCOS-Experimente zeigt, dass Inkonsistenzen zwischen den experimentellen Ergebnissen von SUCOS-2D und -3D auftreten. Diese Inkonsistenzen, die nicht in den Rechnungen vorhanden sind, wurden mit den Experimentatoren diskutiert. Trotz der Abweichung zwischen Rechnung und SUCOS-3D Experiment, die vermutlich auf mangelnde Informationen ueber die tatsaechlichen geometrischen und thermischen Randbedingungen basieren, zeigt die erfolgreiche Simulation von SUCOS-2D mit der Feststellung von dreidimensionalen Effekten, und diesem Beitrag zur Interpretation von SUCOS-3D, dass das Rechenprogramm FLUTAN fuer detaillierte Untersuchungen derart komplexer Experimente geeinget ist. (orig.)
Part of:
Nuclear safety research project (PSF). 1999 annual report

Additional details

Additional titles

Original title (German)
Rechenprogramm FLUTAN fuer thermo- und fluiddynamische Anwendungen

Publishing Information

Imprint Title
Nuclear safety research project (PSF). 1999 annual report
Imprint Pagination
707 p.
Journal Page Range
p. 345-362
ISSN
0947-8620
Report number
FZKA--6480

Optional Information

Notes
7 refs. Imprint:Projekt Nukleare Sicherheitsforschung. Jahresbericht 1999