Abstract
A double-ended guillotine break at a direct vessel injection line of the ATALS facility has been evaluated with the MARS-KS thermal hydraulic system analysis code. The results are validated against the ATLAS experimental data provided under the First Domestic Standard Problem for Code Assessment (DSP-01) project, indicating that the calculation can generally explain the important phenomena observed in the experiment. The major difference is that the simulation predicts a 2nd peak for the peak cladding temperature, which was not measured during the experiment. Further investigation for the core and downcomer liquid levels reveals that the 2nd peak happens because of incorrect prediction of the downcomer wall temperature caused by the lack of information for heat loss through the downcomer wall in the experiment. This is confirmed by a calculation with the downcomer wall temperature measured at the experiment modeled as a boundary condition. The results with modified downcomer wall boundary conditions show a good prediction of the PCT behavior, indicating that additional heat loss measurements at the downcomer are required for a better understanding of the complex phenomena occurring in the ATLAS downcomer.
Kurzfassung
Für einen in der Versuchsanlage ATLAS durchgeführten doppelendigen Bruch einer direkt in den Behälter führenden Einspeiseleitung wurden Nachrechnung mit dem thermohydraulischen Systemcode MARS-KS durchgeführt. Die Ergebnisse werden anhand der ATLAS-Versuchsdaten validiert, die im Rahmen des ersten koreanischen Standardproblems zur Codevalidierung (DSP-01) zur Verfügung gestellt wurden. Dabei zeigte sich, dass die Berechnung die im Experiment beobachteten wichtigen Phänomene qualitativ gut nachrechnet. Der Hauptunterschied bestand darin, dass die Simulation einen 2. Peak für die maximale Hüllrohrtemperatur vorhersagte, der während des Experiments nicht gemessen wurde. Detailuntersuchungen der Füllstände im Kern und im Downcomer zeigten, dass der 2. Peak in der Berechnung auf eine im Vergleich zu den Experimenten abweichende Temperatur im Downcomer zurückzuführen war. Für das Experiment lagen keine Werte für die Wärmeverluste im Downcomer vor, so dass die Temperaturen, die sich während der Rechnung im Downcomer einstellten, von den Messwerten abwichen. Daraufhin wurde in einer weiteren Rechnung die experimentell gemessene Temperatur an der Wand des Downcomer direkt als Randbedingung auf die Wand aufgeprägt. Dies führte zu einer guten Übereinstimmung des zeitlichen Verlaufs der maximalen Hüllrohrtemperatur. Die Autoren wünschen sich daher zusätzliche Wärmeverlustmessungen wärend der Experimente, um das Verständnis der komplexen Phenomena im Downcomer während des betrachteten Szenarios besser verstehen zu können.
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