Forschungszentrum Karlsruhe - Wissenschaftliche Berichte - FZKA 6622

Investigations on the Passive Containment Cooling System of an Advanced Chinese PWRH
Tan, S.S.; Leng, G.J.; Neitzel, H.J.; Schmidt, H.; Cheng, X.

Abstract
Experimental investigations on the thermal-hydraulic performance of the passive containment cooling system (PCCS) of the AC-PWR, which is designed by the Nuclear Power Institute of China (NPIC), are carried out at the PASCO test facility of the Research Center Karlsruhe (FZK). Tests have been performed to study the effect of different baffle types, the wall emissivity, the channel dimension and the water spray on the heat removal. In addition, numerical analysis is performed by the FLUTAN code. Both experimental data and numerical results related to the distribution of the air temperature, the air velocity and the wall temperature are presented and discussed. A satisfying agreement between the numerical results and the experimental data is achieved. It has been found that the effect of the different baffle types and the effect of the channel depth on the total heat removal is negligibly small, whereas a strong effect of the wall emissivity is obtained. The total heat removal is improved significantly by using water spray onto the heated wall surface.

Untersuchungen für ein passives Containment-Kühlsystem eines fortgeschrittenen chinesischen Druckwasserreaktors

Zusammenfassung
Am Nuclear Power Institute of China (NPIC) wird ein passives Containment-Kühl-System entworfen, welches auf seine Machbarkeit untersucht werden soll. Dazu wurden am PASCO-Prüfstand des Forschungszentrums Karlsruhe (FZK) experimentelle Untersuchungen zur Wärmeabfuhr von einer beheizten Wand durchgeführt. Der PASCO-Kanal wurde zu diesem Zweck durch Anbringen einer Zwischenwand so abgeändert, dass die Luft durch einen kalten Kanal abwärts strömt, unten umgelenkt wird und durch den beheizten Kanal nach oben strömt. Ziel der experimentellen Untersuchungen war es, die Einflüsse unterschiedlicher Zwischenwand-Typen, der thermischen Emissionskoeffizienten der Wände, der Kanal-Tiefe sowie eines Wasser-Sprüh-Systems auf die Wärmeabfuhr zu studieren. Mit dem FLUTAN-Rechenprogramm wurden numerische Analysen durchgeführt. Experimentelle und numerische Ergebnisse bezüglich der Verteilung von Temperatur und Geschwindigkeit der Luft im Kanal werden dargestellt. Es konnte eine genügend gute Übereinstimmung zwischen Rechnung und Experiment erreicht werden. Es ergab sich, dass unterschiedliche Zwischenwand-Typen nahezu keine Auswirkung auf die gesamte Wärmeabfuhr an die Luft haben. Der Einfluss der Kanal-Tiefe ist ebenfalls gering, während sich die Emissionskoeffizienten der Wände stark auswirken. Schließlich ist die Verwendung eines Wasser- Sprüh-Systems für die Wärmeabfuhr von der beheizten Wand außerordentlich wirksam.
 

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