Abstract
The stabilization of molten core material in the lower head in case of a severe accident by external cooling of the reactor vessel is regarded as an effective severe accident management measure. In the experiments LIVE-L10 and -L11 the late phase melt pool behaviour of the corium is investigated under different cooling conditions – the former under sub-cooled convection, the latter under nucleate boiling conditions. In this work the experiments are calculated with the severe accident analysis code AC2 – ATHLET-CD 3.1A. Objective of the simulations conducted is the analysis and assessment of the code's capability to simulate the most relevant phenomena that occur during the tests. The simulations are performed with two different lower head modules implemented in ATHLET-CD, AIDA (Analysis of the Interaction between Core Debris and the reactor pressure vessel during severe Accidents) and LHEAD (extended Lower Head module). The simulation results, analysed in comparison with the experimental results, show the capability of both modules to reproduce the respective experiments.
Kurzfassung
Bei einem schweren Unfall gilt die Stabilisierung von geschmolzenem Kernmaterial im unteren Plenum durch die externe Kühlung des Reaktordruckbehälters als wirksame Maßnahme zur Mitigation solcher Unfälle. Im Rahmen der Experimente LIVE-L10 und -L11 wird das Schmelzeverhalten unter verschiedenen Kühlbedingungen untersucht – L10 unter konvektiver Kühlung, L11 unter Blasensieden. In dieser Arbeit werden die Experimente mithilfe des Störfallanalysecodes AC2 – ATHLET-CD 3.1A simuliert. Ziel der durchgeführten Simulationen ist die Analyse und Einschätzung der Leistungsfähigkeit des Codes bezüglich der Abbildung der relevanten experimentellen Phänomene. Die Simulationen werden mit zwei verschiedenen in ATHLET-CD implementierten Modulen zur Beschreibung des unteren Plenums durchgeführt, AIDA und LHEAD. Die Simulationsergebnisse zeigen, in Gegenüberstellung mit den experimentellen Messdaten, dass die jeweiligen Experimente sowohl mit AIDA als auch mit LHEAD abgebildet werden können.
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