Anwendungsfach Kernenergietechnik

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1 Quelle: Anwendungsfach Kernenergietechnik A. Trometer, E. Laurien, J. Starflinger Institut für Kernenergetik und Energiesysteme Pfaffenwaldring Stuttgart

2 Der Reaktorunfall in Fukushima Daiichi 2011 Quelle: Quelle: A. Trometer Übersichtsvortrag Anwendungsfach Kernenergietechnik 2

3 Betätigungsfelder in der Kerntechnik nach dem Ausstieg (Deutschland) Kernkraftwerke Betrieb, Wartung, Nachrüstung, Stilllegung und Rückbau Neubauten im Ausland (Polen, Finnland, Schweden, Niederlande, Großbritannien) Nukleare Sicherheitstechnik Begutachtung bestehender Anlagen Forschung an verbesserten Sicherheitskonzepten Ausbreitung radioaktiver Stoffe Radioaktiver Abfall Behandlung und Charakterisierung Betrieb von Zwischenlagern Erforschung und Erkundung von Endlagern (Sanierung des Forschungsbergwerks Asse) Andere Anwendungsbereiche Strahlenschutz und Strahlenmesstechnik Nuklearmedizin: Strahlentherapie, Markerstoffe für CT und PET A. Trometer Übersichtsvortrag Anwendungsfach Kernenergietechnik 3

4 Anwendungsfach Kernenergietechnik (B.Sc.) Nr. Name Dozent LP Turnus Kerntechnische Anlagen zur Energieerzeugung Numerische Strömungssimulation Simulation kerntechnischer Anlagen (Anlagendynamik) Starflinger 6 Jedes Semester Laurien 6 Sommersemester Buck / Trometer 6 Jedes Semester Es sind zwei aus drei Modulen sind zu wählen. Hinweis: Modul (Simulation kerntechnischer Anlagen) bitte erst nach einem der beiden anderen Module belegen. Die Grundlagen werden nicht wiederholt A. Trometer Übersichtsvortrag Anwendungsfach Kernenergietechnik 4

5 Kerntechnische Anlagen zur Energieerzeugung Kernreaktoren in Deutschland und weltweit Physikalische Grundlagen der Kerntechnik Druck- und Siedewasserreaktoren EPR Reaktorsicherheit Fortschrittliche Reaktorkonzepte Quelle: Brennstoffkreislauf A. Trometer Übersichtsvortrag Anwendungsfach Kernenergietechnik 5

6 Simulation kerntechnischer Anlagen Reaktordruckbehälter ATHLET-Repräsentation eines RDB Modellierung thermohydraulischer Netzwerke Numerische Lösungsmethoden Systemcodes für die kerntechnische Anlagensimulation Simulation von Transienten und Störfallszenarien mit ATHLET Praktische Übungen mit ATHLET und ATLAS A. Trometer Übersichtsvortrag Anwendungsfach Kernenergietechnik 6

7 Simulation kerntechnischer Anlagen Querschnitt durch den Kern Darstellung der rechten Kernhälfte Abwechselnde Darstellung der Steuerstäbe (S) und der Brennstäbe (B) Startzeit: 7000 s Endzeit: 9500 s B S B S B S B S B S B S Start der Kernflutung bei 8950 s A. Trometer Übersichtsvortrag Anwendungsfach Kernenergietechnik 7

8 Numerische Strömungssimulation Anwendung Kernenergietechnik Wasserströmungen in einem RDB Anwendung Aerodynamik Luftströmungen am Airbus A380 Analytische, experimentelle und numerische Methoden CFD- Vorgehensweise Grundgleichungen und Modelle der Strömungsmodellierung Qualität und Genauigkeit / Numerische Fehler und Modellfehler Quelle: A. Trometer Übersichtsvortrag Anwendungsfach Kernenergietechnik 8

9 Numerische Strömungssimulation Analytische, experimentelle und numerische Methoden CFD- Vorgehensweise Grundgleichungen und Modelle der Strömungsmodellierung Qualität und Genauigkeit / Numerische Fehler und Modellfehler A. Trometer Übersichtsvortrag Anwendungsfach Kernenergietechnik 9

10 Warum wollen wir euch? Umgang mit (rück-) gekoppelten Systemen Beherrschung partieller Differentialgleichungen und Programmanwendungen Bewältigung komplexer Fragestellungen Technische Kybernetiker Sinn für Realität und Anwendungsbezug A. Trometer Übersichtsvortrag Anwendungsfach Kernenergietechnik 10

11 Modifiziert aus Quelle: A. Trometer Übersichtsvortrag Anwendungsfach Kernenergietechnik 11

Spezialisierungsfach Simulation kerntechnischer Anlagen

Spezialisierungsfach Simulation kerntechnischer Anlagen Spezialisierungsfach Simulation kerntechnischer Anlagen A. Trometer E. Laurien, J. Starflinger Quelle: http://corporate.vattenfall.de Institut für Kernenergetik und Energiesysteme Pfaffenwaldring 31 70569

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