LWRModell

LWRModell bezeichnet in der deutschsprachigen Fachliteratur einen Modellierungsrahmen zur Simulation von Leichtwasserreaktoren (LWR). Es dient dazu, neutronics-, thermohydraulische und Brennstoffabbau-Phänomene zu integrieren, um das Verhalten eines Kernreaktors unter Normalbetrieb, Transienten und Sicherheitsanlässen vorherzusagen. Typischerweise kann LWRModell sowohl für Druckwasserreaktoren (PWR) als auch für Siedewasserreaktoren (BWR) eingesetzt werden.

Aufbau und Funktionen: Ein LWRModell umfasst üblicherweise einen neutronics-Teil (Berechnung der Kernreaktivität, Neutronenflussverteilung, Einsatz von Diffusions- oder Transportmethoden; Anbindung an Brennstoff- und Brennstoffabbaudaten), einen thermohydraulischen Teil (Kühlmittel- und Moderatorentemperaturen, Strömungsverhältnisse, Wärmeübertragung), sowie Module für Brennstoffabbau (Brennstoffverbrauch, Verbräuche) und Regel- bzw. Sicherheitssysteme. Die Komponenten sind oft gekoppelt, um Rückkopplungen wie Temperaturabhängigkeit der Reaktivität abzubilden.

Methodik: Numerische Verfahren reichen von nodaler Diffusion bis hin zu transporttheoretischen Ansätzen; Zeitintegration ermöglicht transienten Betrieb; Mehrskalen- oder Mehrphasenansätze unterstützen unterschiedliche räumliche Auflösungen. Validierung erfolgt gegen Experimente, Benchmark-Daten und Betreiberinformationen; Unsicherheitsanalysen unterstützen Risikobewertungen.

Anwendung: Designoptimierung, Sicherheitsanalyse sowie Schulung und Betriebsvorbereitung. Grenzen ergeben sich aus Modellannahmen, Unsicherheiten in Kerndaten und dem Rechenaufwand.

Siehe auch: Leichtwasserreaktor, Neutronenphysik, Mehrphasenreaktormodellierung.