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Licensed Unlicensed Requires Authentication Published by De Gruyter June 11, 2013

Analysis of coolant flow in central tube of VVER-440 fuel assemblies

Analyse der Kühlmittelströmung im Zentralkanal eines WWER-440 Brennelementes
G. Zsíros, S. Tóth and A. Aszódi
From the journal Kerntechnik

Abstract

A CFD model has been developed to investigate the coolant flow in the central tube of VVER-440 fuel assemblies. The model has been validated with measured data of Kurchatov Institute. With this model a peripheral and an inner fuel assembly of the core have been investigated and the mass flux and heatup ratios of the central tube flow have been determined. Based on this study, the outlet mass flux of the tube is 1.2 times higher than the inlet mass flux of the rod bundle and heat-up in the tube is 0.35 times lower than the heat-up in the rod bundle. The ratios are not sensitive to the operational conditions within the scope of these investigations. The results of these simulations can be used as boundary conditions for the central tube in the assembly head calculations.

Kurzfassung

Zur Berechnung der Kühlmittelströmung im Zentralkanal eines WWER-440 Brennelementes wurde ein CFD Modell entwickelt. Die Validierung dieses Modells erfolgte mit Messdaten des Kurchatov Institutes. Im Beitrag werden Analysen der Kühlmittelströmung im Zentralkanals für ein innen und ein auβen im Reaktorkern angeordnetes Brennelement eines WWER-440 Kerns vorgestellt. Für diese wurden u. a. die Massenströme im Zentralkanal und die Aufheizung des Kühlmittels beim Durchströmen dieses Kanals berechnet. Daran schloss sich ein Vergleich der jeweiligen Parameter des Kanals mit den entsprechenden Parametern des Stabbündels an. Diese Analysen zeigen, dass der Austrittsmassenstrom des Kanals 1,2fach so groβ ist wie der Eintrittsmassenstrom des Stabbündels und die Aufheizung im Kanal 0,35fach kleiner ist als die Aufheizung des Stabbündels. Bei allen untersuchten Rechenläufen zeigte sich, dass diese Werte unabhängig von den jeweiligen Betriebsbedingungen waren. Die Ergebnisse dieser Berechnungen können als Randbedingungen des Zentralkanals bei Berechnungen der Strömungen im Brennelementkopf verwendet werden.


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Received: 2012-1-16
Published Online: 2013-06-11
Published in Print: 2012-08-01

© 2012, Carl Hanser Verlag, München