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AbstractAbstract
[en] As an approximate evaluation of pressurized water reactor (PWR)-blowdown flows (in particular for the HDR experiments) we consider incompressible one-phase, transient potential flow in flow ducts with rigid impermeable walls. For arbitrarily chaped ducts it is shown that the temporal variation of the velocity is described by the ordinary differential equation of Riccati which can be integrated analytically for a class of important cases. The velocity and pressure fields for time-independent boundary conditions are determined for all times by the solution of three Laplace equations only. If the potential flow is known for some individual ducts, it is possible under certain conditions to enumerate the temporial and spatial flow behavior in a complex duct composed of the single ducts without solving additional differential equations. This allows for the analysis of three-dimensional problems by piecewise analysis of one- and two-dimensional ducts. In particular, we consider the transient flow through the downcomer and the blowdown-pipe in a pressurized water reactor, as expected in the HDR-blowdown experiments. The analysis is one-dimensional (analytically) as well as two-dimensional (numerically) and three-dimensional (by coupling two two-dimensional ducts). The computations are done by means of finite differences (using cyclic reduction) as well as by the integral equation method which corresponds to the singularity method. Both methods show advantages and disadvantages. The programs (LAPL) used for the two-dimensional integral equation method are listed in an appendix. (orig./RW)
[de]
Unter Bezug auf DWR-Blowdown-Stroemungen, insbesondere entsprechend den HDR-Experimenten, werden im Sinne einer Abschaetzung inkompressible, einphasige, transiente Potentialstroemungen in Stroemungsroehren mit starren undurchlaessigen Waenden betrachtet. Fuer beliebig geformte Roehren wird gezeigt, dass die zeitliche Enwicklung der Geschwindigkeit durch die gewoehnliche Differentialgleichung von Riccati erfasst wird, die fuer eine Reihe wichtiger Faelle analytisch integrierbar ist. Die Geschwindigkeits- und Druckfelder ergeben sich bei zeitunabhaengigen Randbedingungen fuer alle Zeiten aus der Loesung von nur drei Laplace-Gleichungen. Wenn die Potentialstroemung in einzelnen Roehren berechnet ist, kann daraus unter gewissen Voraussetzungen ohne Loesung zusaetzlicher Differentialgleichungen auf das transiente und oertliche Verhalten in einer aus diesen Einzel-Roehren zusammengesetzten komplexen Geometrie geschlossen werden. Dies erlaubt die Behandlung dreidimensionaler Probleme durch stueckweise ein- oder zweidimensionale Analyse. Speziell wird die transiente Stroemung im Uebergang Ringraum-Blowdown-Stutzen sowohl eindimensional (analytisch) als auch zweidimensional (numerisch) und dreidimensional (durch Koppelung zweier zweidimensionaler Bereiche) untersucht. Die Rechnungen werden sowohl mit dem Differenzenverfahren unter Verwendung zyklischer Reduktion, als auch der Integral-Gleichungs-Methode, die dem Singularitaeten-Verfahren verwandt ist, durchgefuehrt. Beide Methoden zeigen hierbei Vor- und Nachteile. Die Programme (LAPL) fuer die zweidimensionale Integral-Gleichungs-Methode werden im Anhang gelistet. (orig./RW)Original Title
Instationaere Potentialstroemung in komplexer Geometrie am Beispiel von DWR-Blowdown Stroemungen
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Source
Dec 1976; 100 p; 30 figs.; 27 refs.
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