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Grundmann, U.; Mittag, S.; Rohde, U.
Forschungszentrum Rossendorf e.V. (FZR), Dresden (Germany)1999
Forschungszentrum Rossendorf e.V. (FZR), Dresden (Germany)1999
AbstractAbstract
[en] Analyzing the safety margins in transients and accidents of nuclear reactors 3-dimensional models of the core were used to avoid conservative assumptions needed for point kinetics or 1-dimensional models. Therefore, the 3D code DYN3D has been developed for the analysis of reactivity initiated accidents (RIA) in thermal nuclear reactors. The power distributions are calculated with the help of nodal expansion methods (NEM) for hexagonal and Cartesian geometry. The fuel rod model and the thermohydraulic part provide fuel temperatures, coolant temperatures and densities as well as boron concentrations for the calculation of feedback effects on the basis of cross section libraries generated by cell codes. Safety relevant parameters like maximum fuel and cladding temperatures, critical heat flux and degree of cladding oxidation are estimated. DYN3D can analyze RIA initiated by moved control rods and/or perturbations of the coolant flow. Stationary and transient boundary conditions for the coolant flow, the core inlet temperatures and boron concentrations at the core inlet have to be given. For analyzing more complex transients the code DYN3D is coupled with the plant model ATHLET of the GRS. The extensive validation work accomplished for DYN3D is presented in several examples. Some applications of the code are described. (orig.)
[de]
Die Verwendung 3-dimensionaler Kernmodelle zur Untersuchung der Sicherheitsreserven bei Uebergangsprozessen und Stoerfaellen in Kernreaktoren vermeidet konservative Annahmen, die bei der Benutzung des Punktmodells oder 1-dimensionaler Modelle erforderlich sind. Aus diesen Gruenden wurde das 3-dimensionale Rechenprogramm DYN3D fuer die Untersuchung von Reaktivitaetsstoerfaellen in thermischen Reaktoren entwickelt. Die Leistungsverteilung wird mit nodalen Methoden fuer hexagonale oder kartesische Geometrie berechnet. Das Brennstabmodell und der thermohydraulische Teil von DYN3D liefert die Brennstofftemperaturen, Kuehlmitteltemperaturen, -dichten und Borkonzentrationen zur Beruecksichtigung der Rueckkopplung auf der Grundlage von Wirkungsquerschnittsbibliotheken, die mit Hilfe von Zellcodes erstellt wurden. Es werden sicherheitsrelevante Parameter wie maximale Brennstoff- und Huellrohrtemperaturen, kritische Waermestromdichten und Huellrohroxidschichtdicke berechnet. DYN3D kann Reaktivitaetsstoerfaelle untersuchen, die durch Bewegungen der Regelstaebe oder Stoerungen der Kuehlmittelstroemung hervorgerufen werden. Die stationaeren und zeitabhaengigen Randbedingungen fuer die Kuehlmittelstroemung, die Kuehlmitteleintrittstemperaturen und Borkonzentrationen muessen am Kerneintritt vorgegeben werden. Zur Untersuchung komplexer Stoerfaelle wurde DYN3D mit dem thermohydraulischen Anlagenmodell ATHLET der GRS gekoppelt. Die umfangreichen Arbeiten zur Verifizierung und Validierung von DYN3D werden an Beispielen beschrieben. Einige Anwendungen des Rechenprogramms werden dargestellt. (orig.)Primary Subject
Source
Jan 1999; 31 p; Information exchange forum on safety analysis for NPP's; Obninsk (Russian Federation); 26-30 Oct 1998; ISSN 1437-322X; 

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Report
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Conference
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