Gesellschaft tür Reaktorsicherheit (GRS) mbH · 2014. 9. 29. · KWU-Reaktor unter "best estimate" und konservativen Annah-men, ... So ist in letzter Zeit ein Modul entwickelt worden,

.Gesellschaft tür Reaktorsicherheit (GRS) mbH

GRS-Bericht

Implementierung von SSYST-1auf der GRS-Rechenanlageund erste Verifikationsrechnungen

Johann-Dietrich Schubertund Rudolf Ullrich

GRS-22 (September 1981)

Glockengasse 2. 5000 Köln 1 . Telefon (0221) 2068-1 . Telex 8881807 grs d

Anmerkung:

Dieser Bericht ist von der GRS im Auftrag des Bundesministersdes Innern erstellt worden. Er ist inhaltsgleich mit dem Auf-tragsbericht GRS - A - 375 (November 1979). Die darin enthal te-nen Arbeitsergebnisse müssen nicht mit der Auffassung des Auf-traggebers übereinstimmen.

- i -

Kurzfassung

Auf der AMDAHL-Rechenanlage der GRS wurde das in Karlsruhe ent-wickelte Programmsystem SSYST-1 zusamen mit speziellen Pro-gramteilen (Moduln) für das exzentrische Dehnen und für proba-bilistische Analysen implementiert. Erste Verifikationsrechnun-gen für Testbeispiele und für den REBEKA-3-Versuch ergaben be-friedigende Ergebnisse, insbesondere eine gute Übereinstimmungmi t den Messungen für Berstzei tpunkt, Bersttemperatur und dieTemperaturdifferenz auf den Umfang. Anfängliche Schwierigkei-ten traten bei der Benutzung des Modells für umfangsvariableDehnungs- und Temperaturanalysen auf. Der Grund lag darin, daßdieser Programmteil für die Programmversion SSYST-2 bestimmtist und die Verwendung in SSYST-1 zu Schnittstellenproblemenführte. Diese Schwierigkeiten sind inzwischen behoben.

Abstract

The program system SSYST-1, being developed in Karlsruhe, hasbeen implemented on the AMDAHL-computer together wi th specialmodulus for the i tems eccentric stress and probabilistic anal-ysis. First computations for the REBEKA-3 experiment and othertest examples, done to verify the new implementation, showedsatisfactory resul ts, especially a good correspondence wi thmeasurements for the instant of bursting, the bursting temper-ature and the difference in temperature on the periphere. Ini-tial difficul ties arised from using the model for circumvaria-ble stress and temperature analyses. The reason was, that thismodulus is meant for the program SSYST-2, thus i ts use inSSYST-1 led to interface problems which, however, are resol vednow.

- iii -

INHALT

1 . Einlei tung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

2. Programm SSYST-1 . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

2. 1 Allgemeine Beschreibung des ProgrammsystemsSSYST . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.22.3

Besonderhei ten der GRS-Version

1

2

Program PROFANlysen . . . für probabilistische Ana-3

3. REBEKA- 3-Versuch 4

4. Verifikation von SSYST-1 anhand des REBEKA- 3-Ver-suches . . . . . . . . . . . . 4

4. 1

4.2Aufbau des BrennstabsimulatorsRandbedingungen

5

5

5. Vergleich der Rechenergebnisse mit den experimen-tellen Werten .................. 5

6. Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Schrifttum 7

Verzeichnis der Abbildungen 9

Anhang 1: Beschreibung des Plotprogramms PLSSYST-1 .. 33

Anhang 2: Beschreibung des Plotprogramms PLSSYST-2 .. 37

- 1 -

1 . EINLEITUNG

Bei einem Kühlmi ttelverluststörfall kommt dem Verhalten derBrennstäbe besondere Bedeutung zu, da eventuelle Geometriever-änderungen großen Einfluß auf eine ausreichende Kühlbarkei tdes Kerns haben können. Im Rahmen des Projektes Nukleare Si-cherhei t (PNS) wird vom Institut für Reaktorentwicklung desKernforschungszentrums Karlsruhe (KfK) und dem Institut fürKernenergetik (IKE) der Universität Stuttgart das Programmsy-stem SSYST (Sicherheitssystem) entwickelt /1/.

Das Programm SSYST hat inzwischen einen Entwicklungsstand er-reicht, der es den Sachverständigen der GRS nahe legte , SSYSTin seinem derzeitigen Entwicklungsstand auf der AMDAHL-Rechen-anlage der GRS zu implementieren und in ersten Verifikations-verläufen zu testen.Hierfür kamen die in der Eingabebeschreibung zu SSYST-1 aufge-führten Benchmark-Tests /5/ wie auch eigene Testbeispiele oderNachrechnungen von Experimenten in Frage. Ausgewählt wurden:

das Testbeispiel 4 aus /5/ (Ermittlung des stationären Brenn-stabzustandes ) ,eigene Rechnungen analog zu /1/ für einen repräsentativenKWU-Reaktor unter "best estimate" und konservativen Annah-men,ein Testbeispiel zur Prüfung des Probabilistik-Moduls PROFAN,

Nachrechnung zum KfK-Bündelexperiment REBEKA-3 unter Berück-sichtigung umfangsvariablen Temperatur- und Dehnungsverhal-tens.

Nach erfolgreichem Abschluß der genannten Rechnungen wird zurZeit an Vergleichsrechnungen zum Programm TESPA gearbeitet, dasbisher im Genehmigungsverfahren eingesetzt wurde. In diesem Be-richt sollen vor allem die Besonderheiten der GRS-Version vonSSYST-1 sowie die Erfahrungen der bisherigen Anwendung disku-tiert werden.

2. PROGRA SSYST-1

2.1 Allgemeine Beschreibung des Programsystems SSYST

Das in den Jahren 1973 bis 1975 entstandene modular aufgebauteRechenprogramm SSYST-1 dient zur Berechnung des Verhaltens ei-nes LWR-Brennstabes während eines Kühlmi ttelverluststörfalles.Mi t ihm kann die Wärmelei tung im Brennstab , der Wärmeübergangim Spalt und die Verformung von Brennstoff und Hüllrohr währendtransienter Vorgänge simuliert werden, und es kann der Zei t-punkt und der Ort der Entstehung einer Beule bzw. des Versa-gens des Hüllrohres berechnet werden. Das Programm läßt sichnahezu beliebig durch das Hinzufügen neuer Moduln erweitern.So ist in letzter Zeit ein Modul entwickelt worden, der demBenutzer erlaubt, azimutale Temperatur- und Dehnungsdifferen-zen zu berechnen.

- 2 -

Unter dem Begriff Modul wird nach 111 eine unabhängig arbei ten-de Programmeinheitverstanden, die mit dem System über eine Da-tenbasis, ein Datenbasisverwaltungsprogram und ein Steuerpro-gramm kommuniziert. Alle Daten werden in der Datenbasis gespei-chert und von dort von den Programmeinheiten abgerufen bzw.dort abgespeichert.

In den genannten Institutionen ist schon eine Nachfolgeversion,SSYST- 2, entwickelt worden, die aber bei der GRS noch nicht im-plementiert ist. Die Hauptänderungen in diesem neuen Systemliegen in der Aufarbei tung und Verwal tung der Daten, so daß er-heblich kürzere Rechenzeiten erreicht werden. Die physikali-schen Modelle dagegen sind nur geringfügig geändert worden. De-tailliertere Informationen zu SSYST sind in 11,2,51 sowie inden Quartalsberichten und Halbjahresberichten der PNS zu fin-den.

2.2 Besonderheiten der GRS-Version

Die Implementierung von SSYST-1 auf die AMDAHL-Anlage der GRSverlief größtenteils programmgemäß. An einigen Modulen mußtenjedoch Änderungen durchgeführt werden, um sie den spe ziellenGegebenhei ten anzupassen. Hiervon war hauptsächlich der ModulAZI (zur Berechnung von azimutalen Temperatur- und Dehnungsdif-ferenzen) betroffen. Weiterhin mußten für die graphische Dar-stellung der Ergebnisse bei der GRS für SSYST spezielle Pro-gramme entwickelt werden.

Nach 121 ist der Hauptgrund für das asymmetrische Verhalten derHülle die Exzentrizität zwischen Brennstoff und Hüllrohr . Sieführt dazu, daß sich eine azimutale Temperaturdifferenz amHüllrohr aufbaut, wobei sich in dem Abschnitt mit der kleinstenSpaltweite die höchste Hüllrohrtemperatur einstellt und auf derGegensei te die niedrigste. Im Modul AZ I wird die azimutale Tem-peraturvertei lung bestimmt, und mit ihr wird dann anschließendeine mechanische Analyse des Brennstabes durchgeführt.

In der ursprünglichen Version von AZI wird Hüllrohrbersten beiErreichen eines maximalen Durchmessers angenommen. Dieser isteine Eingabegröße . Auf der AMDAHL V6 kam es nun häufiger zumProgrammabbruch, da die errechnete Hüllrohrwandstärke aufgrundder Dehnungen örtlich sehr stark abnahm. Dagegen wurden folgen-de Maßnahmen getroffen:

Die für die mechanische Analyse benötigten Größen werden nundoppelt genau gerechnet.

Als Kriterium für das Bersten des Hüllrohres wird zusätzlichseine Wandstärke berücksichtigt. Unterschrei tet diese an ei-ner Stelle (azimutal) einen gewissen Wert, so wird das Rohrals geborsten angenommen. Der Rohrinnendruck fällt auf denUmgebungsdruck ab. Weitere mechanische Veränderungen sinddann nicht mehr möglich.

Diese Maßnahmen stabilisieren das Program.

- 3 -

Da der Modul AZI eigentlich schon für SSYST- 2 entwickelt. wor-den ist, mußte für die GRS-Version von SSYST die Eingabe geän-dert werden. Eine für die Hüllenmechanik benötigte Größe, diein SSYST-2 einen Eingabewert darstellt, mußte intern in AZIdem Program zugewiesen werden.

Zur graphischen Darstellung der Rechenergebnisse sind in derGRS zwei Plotprogramme erstellt worden. Mit dem einen lassensich Ergebnisse, die von SSYST auf eine permanente Datei ge-schrieben sind, über die Zeitachse auftragen. Das zweite Pro-gram stellt physikalische Größen über die Länge bzw. über denUmfang des Brennstabes dar, wobei der Zeitpunkt als freier Pa-rameter gewählt werden kann. Eine detailliertere Beschreibungder bei den Plotprogramme erfolgt in den Anhängen 1 und 2.

2.3 Programm PROFAN für probabilistische Analysen

Das Programsystem für probabilistische Analysen (PROFAN) be-steht aus 4 Teilprogramen mit folgenden Einzelaufgaben :

(1) Experimental design,(2) Erzeugen einer Unterbibliothek von ausgewählten Ergebnis-

sen,(3) Regressionsanalyse ,(4) Monte-Carlo-Program zur Ermittlung der probabilistischen

Verteilung der "response surface".

Im Teilprogram (1) wird mittels "hypercube sampling" für vor-gegebene Einflußparameter mit vorgegebener Streubrei te die Ma-trix der Input-Vektoren für die durchzuführenden Rechnungen er-stellt. Das für die probabilistischen Analysen eingesetzte Pro-gramm und die damit gemäß der Designmatrix erfolgten Rechnungensind zwischen den Schritten (1) und (2) durchzuführen. .

Nach Durchführung der Rechnungen kann mit Teilprogram (2) eineAuswahl der Ergebnisse zusammengestell t werden, mit denen imSchritt (3) mittels Regressionsanalyse eine erste "responsesurface 11 erstellt wird. Durch Hinzunahme weiterer Ergebnisseund Iteration über die Schritte (2) und (3) kann die "responsesurface" so weit verfeinert werden, bis eine befriedigende Er-satzfunktion für das eingesetzte Analysenprogramm im Raum, derdurch die Streubrei ten der Inputparameter definiert ist, gefun-den wird. Damit ergibt sich auch gleichzeitig, welche Eingabe-parameter die Streubrei te des Ergebnisses beeinflussen und wel-che keinen großen Einfluß haben.

Für die erstgenannten müssen die Verteilungsdichtefunktionenim Streubereich ermi ttel t werden. Dami t kann dann im Teilpro-gramm (4) mit Hilfe eines Monte-Carlo-Verfahrens für die "re-sponse surface" die Wahrscheinlichkei tsdichtefunktion (pdf) unddie kumulative Wahrscheinlichkeit (cdf) des Ergebnisses für denanalysierten Fall bestimmt werden (Bild 1).

Die Schritte (1) bis (3) des hier beschriebe~en Programmsystemssind als Modul in die SSYST-1-Version der GRS implementiert

- 4 -

worden. Das unter (4) genannte Monte-Carlo-Programm wurde als"stand alone code" auf der AMDAHL V6 der GRS implementiert undan einem Beispiel getestet.

In Ergänzung hierzu werden von der GRS Plotprogramme entwickelt,die die örtlichen und kumulativen Häufigkei ten der Inputparame-ter und der "response surface" graphisch verdeutlichen. AlsBeispiel ist in Bild 1 die örtliche und kumulative Häufigkeitfür Hüllrohrdehnungen in einem Testbeispiel wiedergegeben.

3. REBEKA-3-VERSUCH

Die REBEKA- (Reaktorspezifische Bündel-Experimente, Karlsruhe)Versuchsserie- wird im Rahmen des Projektes Nukleare -Sicherhei tim Kernforschungszentrum Karlsruhe durchgeführt. Es handeltsich hierbei um 5 x 5 Stabbündel mit indirekt elektrisch be-heizten Stäben, die ursprüngliche DWR-Abmessungen haben. ImBündel befinden sich unterschiedliche Typen von Heizstäben .Die inneren 9 sind blähfähig und mit einem Anfangsinnendruckvon 70 bar beaufschlagt. Die äußeren 16 Stäbe haben nur eineninnendruck von 2 bar und sind daher nicht blähfähig . Währenddie ersteren aus Zircaloy-4 bestehen, ist das Hüllrohrmaterialder letzteren Inconel-600. Sie dienen nur zur Simulation derthermohydraulischen Umgebung 13/.

Alle Stäbe weisen eine beheizte Länge von 3,9 m auf, und einaxiales Leistungsprofil läßt sich durch 7 Leistungsstufen an-nähern. Der hier nachgerechnete Versuch REBEKA-3 hat eine maxi-male Leistung von 20 wl cm in Stabmitte. Zum Rand hin nimmt siestufenförmig bis auf 11,7 Wlcm ab. Den Aufbau eines Simulatorszeigt Bild 2.Aus den oberen Teilen der Bilder 2 und 3 können die Versuchs-daten entnommen werden, aus den unteren läßt sich die schema-tische Versuchsführung ersehen. Die oberen Kurven geben typi-sche Verläufe für die Hüllrohrtemperaturen aller bisher durch-geführten REBEKA-Versuche wieder. Ausgehend von einem isother-men Zustand in der ganzen Teststrecke , wird der Simulator beileichter Dampfströmung durch Nachheizen der Heizstäbe auf eineTemperatur gebracht, die im hochbelasteten mittleren Teil derStäbe etwa 520 °c beträgt. Anschließend wird die elektrischeLeistung wieder abgeschaltet und die blähfähigen Stäbe werdenmi t einem innendruck von 70 bar beaufschlagt. 20 Sekunden spä-ter wird das Druckaufgabesystem abgesperrt. Nach etwa 60 Sekun-den wird die elektrische Leistung wieder angeschaltet undbleibt bis zum Versuchsende bestehen . Hiermit ist die Einlei-tung der Wiederaufheizphase verbunden und mit der Einspeisungdes Notkühlwassers beginnt die Flutphase .

4. VERIFIKATION VON SSYST-1 ANHAND DES REBEKA- 3-VERSUCHES

Ziel des Versuches war , mit SSYST die Temperaturen, den Druck-verlauf und die Dehnungen' eines der mittleren 9 blähfähigen

- 5 -

Stäbe nachzurechnen. Hierfür erwies es sich als notwendig, denBrennstabsimulator möglichst genau nachzubilden.

4.1 Aufbau des Brennstabsimulators

Der Brennstabsimulator wird als Matrix nachgebildet, in der Ma-terialkennzahlen eingetragen sind (Bild 4). Die Kennzahlen desBeispiels haben folgende Bedeutung:

1

2345678-16

Magnesiumoxid zur Stützung des Stromlei terrohresHeizlei terBorni trid zur elektrischen IsolationHeizlei terhülleSpal t zwischen Heizlei terhülle und RingpelletsRingpelletsGasspaltHüllrohr (für Randbedingungen in Segmente eingeteilt),oberer und unterer Stopfen

4.2 Randbedingungen

Als Randbedingungen benötigt das Program die Wärmequelldichte 1die Kühlmitteltemperatur, den Außendruck und die Wärmeüber-gangszahlen vom Hüllrohr ans Kühlmittel. Alle diese Größen müs-sen aus den Versuchswerten als Funktion der Zeit und des Ortesangegeben werden. Eine andere, hier nicht durchgeführte Mög-lichkeit besteht darin, die Randbedingungen aus RELAP-Rechnun-gen zu gewinnen und sie dann mitHilfe eines gesonderten ModulsSSYST zur Verfügung zu stellen.

5. VERGLEICH DER RECHENERGEBNISSE MIT DEN EXPERIMENTELLENWERTEN

Die in REBEKA- 3 ermi ttel ten Berstwerte sind folgende:

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1100

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Weiterhin wurde eine azimutale Temperaturdifferenz von 30 K ge-messen. Der Mittelwert der maximalen Umfangsdehnung betrug44 % 14/.

Aus Bild 5 ist ein errechneter Berstzeitpunkt von 86 s bei ei-nem Innendruck von 48 bar ersichtlich. Diese Werte liegen vollim oben angegebenen Streuband .

- 6 -

In den Bildern 6 bis 16 sind die Temperaturen über die Zeitaufgetragen. Die Heißstelle liegt bei einer Höhe von 1,61 m(siehe Legende). Dort befindet sich auch die errechnete unddie gemessene Berststelle. Die Temperatur beträgt 1060 K, alsoca. 40 K weniger als die mittlere Bersttemperatur ¡ wie aus 141ersichtlich, fällt sie aber noch in das Streuband der Messun-gen.

In Bild 17 ist die errechnete azimutale Temperaturverteilungan der Berststelle zu verschiedenen Zeiten aufgetragen. Dieseazimutale Temperaturdifferenz beträgt ca. 32 K¡ sie liegt alsonahe bei der gemessenen (30 K) .

Aus Bild 18 ist die auf den Umfang errechnete Dehnungsvertei-lung zu ersehen. Für die azimutale Dehnungsdifferenz existiertkein Vergleichswert , aber die Berstdehnung liegt mit 46,1 %nahe der mittleren Berstdehnung.

Das Zei tverhal ten der azimutalen Dehnungen ist den Bildern 19bis 21 zu entnehmen. Wie man im Bild 11 erkennen kann, setztdie Flutphase nach ca. 40 sein. In guter Übereinstimmung mitden Meßergebnissen ist nun aus den Dehnungs-Zei t-Diagramen zuersehen, daß bis zu diesem Zeitpunkt noch kaum Dehnungen aufge-treten sind.

Der Vergleich mit den Meßergebnissen hat gezeigt, daß die be-rechneten Werte in guter Übereinstimmung mit den gemessenenstehen. Die größte Differenz zwischen den Rechen- und den ge-mi ttel ten Meßdaten ist bei der Temperatur festzustellen. DerGrund dürfte in der ungenauen Erfassung der Randbedingungen -vor allem der Wärmeübergangszahlen - zu suchen sein, doch lie-gen die Rechenergebnisse auch hier noch im Streuband der Mes-sungen. Aus diesen Ergebnissen wird klar, daß SSYST bei Anwen-dung des umfangsvariablen Dehn- und Temperaturmodells die Er-gebnisse der REBEKA-Versuche gut wiedergeben kann.

6 . ZUSAMENFASSUNG

Das vom Kernforschungszentrum Karlsruhe zusammen mit dem IKEStuttgart entwickelte Programmsystem SSYST wurde in der Ver-sion SSYST-1 auf der Rechenanlage der GRS implementiert. Zu-sätzlich wurden Teilprograme des Systems für probabilistischeAnalysen mit der "response surface "-Methode (RSM) und für um-fangsvariable Temperatur- und Dehnungsanalysen in diese SSYST-Version eingebaut. Das Teilprogramm zur Ermittlung der stati-stischen Verteilung der gesuchten Antwort ist als selbständi-ges Program auf der GRS-Rechenanlage verfügbar. Testrechnun-gen wurden erfolgreich abgeschlossen.

Das Programmsystem SSYST wurde an Beispielen aus dem Benutzer-Handbuch 151, an eigenen Testbeispielen und an einer Vergleichs-rechnung zum Versuch REBEKA-3 getestet bzw. verifiziert.Schni ttstellenprobleme zwischen dem Programmteil AZI und SSYST-1konnten erfolgreich behoben werden. Die Verifikation des Pro-grams an REBEKA-3 verlief zufriedenstellend: Alle berechnetenErgebnisse liegen im Streuband der experimentellen Ergebnisse,wenn ein azentrisches Dehnverhalten vorausgesetzt wird.

- 7 -

Schrifttum

11 I Gulden, W., et al.:Dokumentation SSYST-1; Ein Program zur Beschreibung desLWR-Brennstabverhal tens bei Kühlmittelver luststörfällenKfK 2496, August 1977

121 Meyder, R.:AZI im SSYST-Modul zur Beschreibung nicht rotationssym-metrischer Effekte an einem DWR-Brennstab beim LOCAPNS-Nr. 370/79, April 1979

131 Rust, K., K. Wiehr und P. Ihle:Wärmeübergang in einem 5 x 5 Stabbündel während der Wie-derauffüll- und Flutphase eines Kühlmi ttelverluststör-falles. 1 . Bündelversuch vom 15. November 1977 im Rahmenvon PNS 4238 REBEKAIGB-Nr. 267/78, März 1979

141 Wiehr, K.:Results of REBEKA, Test 3Vortrag beim deutsch-amerikanisch-j apanischen Workshopzum Brennelementverhalten, 22.-29.6.1979, Idaho Falls

151 Meyder, R.:Eingabebeschreibung zum Program SSYST-1KfK (unveröffentlicht)

- 9 -

Verzeichnis der Abbildungen

Bild 1:

Bild 2:Bild 3:Bild 4:Bild 5:

Bild 6-16 :

Bild 17:

Bild 18:

Bild 19-21:

Prograrnsystem PROFAN, lokale und kumulativeWahrscheinlichkei ten für Hüllrohrdehnungen zwi-schen 0 und 100 % in einem Testbeispiel

Schematischer Aufbau eines Brennstabsimulators

REBEKA-Versuchsdaten

Matrix der Materialkennzahlen

Versuch REBEKA-3, Rechnung mit SSYST-1Innendruck als Funktion der Zeit

Versuch REBEKA-3, Rechnung mit SSYST-1In der Legende ist der Abstand des Rechenortesvom unteren Stopfen in Metern angegeben. Diebeheizte Länge geht von 0,361 bis 4,261 m.

Versuch REBEKA-3, Rechnung mit SSYST-1Die azimutalen Temperaturen sind zu verschiede-nen Zeiten über dem Umfangswinkel aufgetragen.Die Zeiten sind in der Legende angegeben.

Versuch REBEKA- 3, Rechnung mi t SSYST-1Die azimutalen Dehnungen sind zu verschiedenenZei ten über dem Umfangswinkel aufgetragen. DieZei ten sind in der Legende angegeben.

Versuch REBEKA- 3, Rechnung mit SSYST-1Die azimutalen Dehnungen sind als Funktion derZei t dargestell t. In der Legende ist der zu denKurven gehörende Winkel (Bogenmaß) angegeben.

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zwischen 0 und 100 % in einem Testbeispiel

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5:

Versuch REBEKA- 3, Rechnung mi t SSYST-1

Innendruck als Funktion der Zeit

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Versuch REBEKA-3, Rechnung mit SSYST-1

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Die beheizte Länge geht von 0,361 bis 4,261 m.

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9:

Versuch REBEKA- 3, Rechnung mit SSYST-1


Die beheizte Länge geht von

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Bild 19:


Die azimutalen Dehnungen sind als Funktion der Zeitdargestell t.

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Die az imutalen Dehnungen sind als Funktion der Zei t dargestellt.


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Bild 21:

Versuch REBEKA-3, Rechnung mi t SSYST-1

Die azimutalen Dehnungen sind als Funktion der Zeitdargestell t.


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- 33 -

ANHANG 1

Beschreibung des Plotprogramms PLSSYST-1

Das Program PLSSYST-1 dient zur graphischen Darstellung vonRechenergebnissen , die mit SSYST-1 gewonnen worden sind. Esstell t die ermi ttel ten Größen als Funktion einer Abszissenva-riablen - meist der Zeit - dar.

Mit dem in SSYST-1 zur Verfügung stehenden Modul ZWERG könnenDaten aus Blöcken herausgegriffen und unformatiert auf einepermanente Datei geschrieben werden. Dabei wird als erster Satzein Beglei ttext und die Gesamtzahl der während des Aufrufs ge-sammel ten Daten angegeben. Mit jedem weiteren Aufruf von ZWERG- also bei jedem Zei tschri tt einer transienten Rechnung - wer-den nun die im Vorbereitungs lauf spezifizierten Daten herausge-schrieben 11 I. Dadurch entsteht während einer solchen Rechnungeine Matrix, deren eine Dimension durch die Anzahl der Datenund deren andere durch die Häufigkeit der Aufrufe des Modulsgegeben ist.

Die Kopfzeile und die Gesamtzahl der Daten pro Satz werden vonPLSSYST-1 zur Identifikation der Datei genutzt. Dafür benötigtes in der ersten Steuerkarte den Beglei ttext und in einer wei-teren die Anzahl der Daten. Durch Vergleich der eingegebenenWerte mi t den eingelesenen wird überprüft, ob die richtige Da-tei angesprochen wurde. Daher sollte der Text mit dem Eingege-benen übereinstimmen, die Anzahl der Daten pro Satz dagegenmuß übereinstimmen. Bei Ungleichheit erfolgt Programmabbruch .

An die ersten Eingabekarten schließen sich mindestens zwei wei-tere pro Bild zur genauen Beschreibung des gewünschten Plotsan.

Die erste dieser Karten muß fünf Eingabegrößen enthalten:

einen Stern in der ersten Spalte, der den Anfang eines neu-en Bildes kennzeichnet;

die Spaltennumer , unter der von ZWERG die Abszissenvariablein der Matrix abgespeichert wurde;

die Nummer des ersten Satzes, dessen Daten graphisch darge-stell t werden sollen;

die Numer des letzten Satzes, dessen Daten graphisch darge-stell t werden sollen;

Anzahl der Kurven pro Bild.

Auf der zweiten Karte werden die Spaltennummern der Matrix an-gegeben, unter denen die zu zeichnenden Größen abgespeichertsind.

Bei ordnungsgemäßem Rechenverlauf erscheinen als Ausgabe alleEingabegrößen ; zusätzlich werden die Kopfzeile und die Gesamt-zahl der Daten pro Satz ausgedruckt.

- 34 -

Darüber hinaus können folgende Fehlermeldungen auftreten:

KEINE EINGABEKARTEN VORHANDEN, ABEND: Es wurde vergessen,die Steuerkarten für das Programm anzugeben; Programab-Bruch.DATEI FT3F001 IST LEER, ABEND: File FT 31 ist Dumy odernicht beschrieben, Programmabbruch .

IDAT05=idat05 UNGLEICH IDAT 31 = idat 31, ABEND: FalscherFile FT 31 wurde angeschlossen, Programabbruch .

ES FEHLEN DIE ORDINATEN-INDIZES, ABEND: Es wurde vergessen,die Indizes der gewünschten Ordinatenwerte anzugeben, Pro-gramabbruch .NY max, NY WIRD REDUZIERT: Es wurde versucht, mehr Kurvenals zulässig in ein Bild zu plotten, die Verarbeitung gehtweiter.KARTE OHNE GUELT. STEUERZEICHEN. KARTE WIRD IGNORIERT: Zwi-schen zwei Ordinaten~Karten fehlt eine Karte, Karte wirdüberlesen.

Der Programmablaufplan von PLSSYST-1 befindet sich inBild A-1 .Beispiele für graphische Darstellungen mit PLSSYST-1 sind dieBilder 6-16.

35

IBILO=1B1LO+1

NY=1.\AXKUR

Bild A-1 (1) :Programmablaufplan von PLSSYST-1

36

IK=OIL=O

ISY=99

J

IK=IK+1

J

J

IL=IL+1JL=O

Auswählen derOrdinaten aus

DATI31,S'geichern in Y

Speichern derAbszìssenwerte

in X

Bild A-1 (2) :Programmablaufplan von PLSSYST-1

L1=1

Umspeichern derOrdinatenwertevon Y nach '£1

Interpola t ion

ISY=ISY+1

KURVEF(X, Y1, IL, ISY)

L1=L1+1

N

- 37 -

ANHANG 2

Beschreibung des Plotprogramms PLSSYST-2

Das Program PLSSYST-2 dient zur graphischen Darstellung vonRechenergebnissen , die mit SSYST-1 gewonnen worden sind. Mitihm kann man SSYST-Ausgabegrößen zu verschiedenen Zeiten überdie Höhe bzw. über den Umfang eines Brennstabes auftragen (Bei-spiel: Bild 17).

Dafür werden drei Eingabedateien benötigt:

1 . Die Rechenergebnisse , die von SSYST-1 mi t Hilfe des ModulsZWERG auf eine permanente Datei geschrieben wurden. DerAufbau dieses Files ist im Anhang 1 beschrieben.

2. 'Eine Datei, die axiale bzw. azimutale Stützpunkte enthält.Sie wird von SSYST erzeugt.

3. Eine Datei, die die Steuerkarten enthält. Diese dient wiebei PLSSYST-1 sowohl zur Identifizierung des unter 1. be-schriebenen Files als auch zur Beschreibung der gewünsch-ten Kurven und Bilder.

In ihr müssen mindestens fünf Karten spezifiziert werden:

Sie enthält die Kopfzeile (Anhang 1).

Sie enthält die Anzahl der Datenelemente je Da-tensatz (Anhang 1).

In ihr müssen folgende Eingabegrößen eingetra-gen werden:

ein Stern in der ersten Spalte, der den An-fang eines neuen Bildes kennzeichnet;

die Anzahl der zu plottenden Größen, die inder ersten Datei abgelegt sind;

die Anzahl der gewünschten Zeitwerte; sie istidentisch mit der Anzahl der Kurven;

Angabe einer unteren und einer oberen Grenzedes signifikanten Bereichs; durch sie kannerreicht werden, daß nur ein axialer bzw.azimutaler Brennstababschnitt graphisch aus-gewertet wird.

4. Karte: In ihr werden die Spaltennummern eingetragen,unter denen von ZWERG die gewünschten Werte inder Matrix abgespeichert sind. Es ist nur sinn-voll, Spaltennummern einer physikalischen Größepro Bild anzugeben (z.B. Spaltennummern , unterdenen die azimutalen Temperaturen abgespeichertsind) .

1. Karte:

2. Karte:

3. Karte:

5. Karte: Auf ihr werden die gewünschten P lotzei tpunktespezifiziert.

- 38 -

Die Karten vier und fünf können bei Bedarf wiederholt werden.

In der Ausgabe werden alle über Steuerkarten eingegebenen Grö-ßen zur Kontrolle ausgedruckt. Weiterhin wird eine Tabelle aus-gegeben, in der den Spaltennumern Höhenwerte bzw. Umfangswin-kel zugeordnet werden.

Bild A-2 zeigt den Programmablaufplan von PLSSYST-2.

39

Ini tialisierungenStart-Meldung

Fehler

Fehler

Fehler

Bi ld A- 2 ( 1 ) :Programmablaufplan von PLSSYST-2

')997

40 -

Warnung

IßILD=IBILD+l

Bi ld A- 2 (2):Programablaufplan von PLSSYST- 2

Fehler

r"ehler

Warnung

Warnung

41

E~itteln Tabellen-indizes für densignifikanten

Bereich

IDEL=IBIS- IVON+ 1

Fehler

I

Bi ld A- 2 (3):Programmablaufplan von PLSSYST-2

42

Ubertragen der be-n5tigten Elemente

von HILF1nach HILF2

N

Lesen HILF1von FT31

Ubertragen der be-nötigten Elementevon HILF1 nach X

J

J

Ubertragen der benö-tigten Elemente vonHILF1 nach XHILF

LININT

Ubertragen XOUTnach X,

Ermi tteln XMX

UbertragenHILF2 nach X

I = 1+1

N

Zeichnen derBegrenzungsl inien

J

BildA-2 (4):Programablaufplan von PLSSYST- 2

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Interpolation

KU!WEF

J ; J+l

Bild A-2 (5):Programablaufplan von PLSSYST-2

Documents

Gesellschaft tür Reaktorsicherheit (GRS) mbH · 2014. 9. 29. · KWU-Reaktor unter "best estimate" und konservativen Annah-men, ... So ist in letzter Zeit ein Modul entwickelt worden,