Forschungszentrum Karlsruhe - Wissenschaftliche Berichte - FZKA 6739

On the thermo-physical properties of Zircaloy-4 and ZrO2 at high temperatures
Part 1: Experimental and modelling results on cool-down of Zircaloy
4 rods in various atmospheres. Thermal and thermo-mechanical effects
Part 2: Determination of Zircaloy and ZrO2 emissivities using experimental data of empty rods cool-down tests

J. Stuckert, M. Steinbrück, U. Stegmaier, A. V. Palagin

Abstract
Results of thirty separate-effects tests recently performed within the scope of the QUENCH Program are presented. The aim of the work was the validation of heat transfer and oxidation modules of the SVECHA/QUENCH code, which was developed for the detailed description of fuel rod quenching. The influence of the different gas mixtures in the gas channel on the temporal temperature development of the cladding tube surface was investigated. The results of these tests allow also the calculation of the emissivity of metallic as well as oxidised Zircaloy tube surface.

Untersuchung der thermophysikalischen Eigenschaften von Zircaloy-4 und ZrO2 bei hohen Temperaturen

Zusammenfassung
Es werden die Resultate der neuen dreißig Einzeleffekttests innerhalb des QUENCH-Programms dargestellt. Das Ziel der Arbeit war die Validierung des Wärmeübertragungsmoduls und des Oxidationsmoduls des SVECHA-Codes, der für die detaillierte Beschreibung des Abschreckens von Brennstäben entwickelt wurde.  Es wurde der Einfluss der unterschiedlichen Gasmischungen in der Gasführung auf die zeitliche Temperaturentwicklung der Hüllrohroberfläche untersucht. Die Resultate dieser Versuche haben auch die Bestimmung der Emissivität der metallischen und der oxidierten Rohroberfläche ermöglicht.

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