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Development and validation of the pressure surge computer code DYVRO mod. 3

Dedicated to R. Ronneberger on the occasion of his 66th birthday
  • T. Neuhaus , A. Schaffrath und E. Altstadt
Veröffentlicht/Copyright: 5. April 2013
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Abstract

Pressure fluctuations are generated in pipeline systems, when a fluid is rapidly accelerated or decelerated by fast closing or opening a valve, pump trip or start, breaking of pipes etc. TUEV NORD SysTec GmbH & Co. KG performs calculations of pressure surges in power plants and especially in nuclear power plants for many years. For this reason TUEV NORD has developed and qualified the pressure surge computer code DYVRO. This contribution describes in detail the actual code version DYVRO mod. 3 that has been modified with regard to the system of partial differential equations and the numerical scheme. Also the validation against representative experiments like the Simpson's experiment and an experiment at the Cold Water Hammer Test Facility CWHTF is shown. Results of DYVRO calculations are afterwards compared with results of own and external simulations with system codes (ATHLET and RELAP5) and with the pressure surge code WAHA. For this purpose the outcome of the EU project WAHALOADS that was supported within the 5th framework programme has been used.

Kurzfassung

Druckstöße entstehen in Rohrleitungssystemen immer dann, wenn ein Medium (z. B. eine Flüssigkeit oder ein Gas) durch das plötzliche Öffnen oder Schließen einer Armatur oder der Änderung der Drehzahl einer Pumpe beschleunigt oder abgebremst wird. Hierbei entstehen Druckwellen, die erhöhte Innendrücke oder Längskräfte hervorrufen können. Die TÜV NORD SysTec GmbH & Co. KG beschäftigt sich seit vielen Jahren mit der Berechnung von Druckstößen in (Kern-)Kraftwerken. Hierzu hat sie das Druckstoßprogramm DYVRO entwickelt und qualifiziert. Der vorliegende Beitrag beschreibt die nun hinsichtlich der partiellen Differentialgleichungen und des numerischen Lösungsschemas überarbeitete Programmversion DYVRO Mod. 3 und deren Validierung anhand repräsentativer Experimente (u. a. anhand ausgewählter Simpson- sowie der Cold Water Hammer Tests). Die Ergebnisse der Validierungsrechnungen werden anschließend mit eigenen oder fremden Rechnungen mit Systemcodes (hier ATHLET und RELAP) sowie dem Druckstoßprogramm WAHA verglichen. Bei diesen Vergleichen werden u. a. die Ergebnisse des im 5. EU-Rahmenprogramm geförderten Forschungsvorhaben WAHALOADS mit einbezogen.

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Received: 2008-8-22
Published Online: 2013-04-05
Published in Print: 2008-11-01

© 2008, Carl Hanser Verlag, München

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