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Siedewasser Brennelement mit axial unterschiedlichen Gittergeometrien

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017551D
Original Publication Date: 2001-Apr-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-23
Document File: 2 page(s) / 16K

Publishing Venue

Siemens

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Dieter Kreuter: AUTHOR

Abstract

Im linken Bereich des Betriebskennfeldes, bei hoher Leistung und niedrigem Druck, können in einem Siedewasserreaktor Oszillationen auftreten, die sich durch harmonische Schwingungen des Neutronenflusses und des Eintrittsmassenstroms äußern. Das Stabilitätsverhalten eines Reaktors wird durch verschiedene Parameter beeinflusst, die sich grundsätzlich in 2 Gruppen einteilen lassen: die Brennelement- und die Betriebsparameter. Vom Brennelementlieferanten können zur Optimierung der Stabilitätseigenschaften eines Brennelementdesigns nur die Brennelementparameter optimiert werden. Ein stabilitätsmäßig optimiertes Brennelement sollte einen möglichst kleinen Quotienten von 2-Phasendruckverlust zu 1-Phasendruckverlust haben. Für das Stabilitätsverhalten eines Brennelements ist die Höhe des Wandreibungsdruckverlustes im 2-Phasenbereich von entscheidender Bedeutung. Ein Brennelement muss konstruktiv so ausgelegt sein, dass der Wandreibungsdruckverlust im 2-Phasengebiet möglichst klein wird. Bei den bisherigen ATRIUM 10-Designs gelingt das durch die Einführung teillanger Stäbe. D. h. das Verhältnis zwischen benetztem Umfang und der Strömungsfläche zwischen einem oder mehreren Wasserrohren und dem Brennelementkasten ist im Vergleich zu einem Vollbündel vergrößert worden.

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Energie

Siedewasser Brennelement mit axial unterschiedlichen Gittergeometrien

Idee: Dieter Kreuter, Erlangen

Im linken Bereich des Betriebskennfeldes, bei hoher Leistung und niedrigem Druck, können ineinem Siedewasserreaktor Oszillationen auftreten, die sich durch harmonische Schwingungen desNeutronenflusses und des Eintrittsmassenstroms äußern. Das Stabilitätsverhalten eines Reaktorswird durch verschiedene Parameter beeinflusst, die sich grundsätzlich in 2 Gruppen einteilenlassen: die Brennelement- und die Betriebsparameter. Vom Brennelementlieferanten können zurOptimierung der Stabilitätseigenschaften eines Brennelementdesigns nur dieBrennelementparameter optimiert werden. Ein stabilitätsmäßig optimiertes Brennelement sollteeinen möglichst kleinen Quotienten von 2-Phasendruckverlust zu 1-Phasendruckverlust haben.

Für das Stabilitätsverhalten eines Brennelements ist die Höhe des Wandreibungsdruckverlustes im2-Phasenbereich von entscheidender Bedeutung. Ein Brennelement muss konstruktiv so ausgelegtsein, dass der Wandreibungsdruckverlust im 2-Phasengebiet möglichst klein wird. Bei denbisherigen ATRIUM 10-Designs gelingt das durch die Einführung teillanger Stäbe. D. h. dasVerhältnis zwischen benetztem Umfang und der Strömungsfläche zwischen einem oder mehrerenWasserrohren und dem Brennelementkasten ist im Vergleich zu einem Vollbündel vergrößertworden.

Wie beschrieben führt eine Vergrößerung des Verhältnisses zwischen benetztem Umfang und d...