COSMOS-H

Critical heat flux On Smooth and MOdified Surfaces – High pressure loop

Die Thermohydraulik-Versuchsanlage COSMOS-H dient der Untersuchung von Siedephänomenen und komplexen Strömungsphänomenen unter Kraftwerksbedingungen und wird im Rahmen der Reaktorsicherheitsforschung des Helmholtz-Programms NUSAFE von der Abteilung Mehrphasenströmungen am Institut für Thermische Energietechnik und Sicherheit (ITES) betrieben. Derzeit konzentrieren sich die Forschungsprojekte auf die Physik der Wärmeübertragung unter Hochdruckbedingungen, wie zum Beispiel beim Strömungssieden bis hin zur kritischen Wärmestromdichte. Auch die Siedekriese kann unter prototypischen thermodynamischen Bedingungen mit Drücken bis zu 170 bar und Temperaturen bis zu 360°C erreicht und untersucht werden. Die State-of-the-Art Mess- und Regelungstechnik von COSMOS-H erlaubt die Detektion und Schnellabschaltung der Teststreckenheizung sowohl bei Auftreten der Siedekriese als „Dryout“ als auch bei „Departure from Nucleate Boiling“, so dass der Heizer im Versuch nicht beschädigt wird. Dabei steht eine Heizleistung für die Beheizung und Verdampfung des Arbeitsmediums Wasser von knapp 2 MW zur Verfügung.

^{CAD Modell der Hochdruckanlage Ansicht aus Norden}

^{Betriebsparameter der Anlage}

Darüber hinaus ermöglicht COSMOS-H die Untersuchung von Fragestellungen zur Wärmeübertragung sowie zur Material- und Komponentenerprobung, die auf dem Gebiet der Kraftwerkstechnik sowie in der Chemie- und Verfahrenstechnik von Interesse sind. Die besondere Qualität der experimentellen Ergebnisse entsteht durch die einzigartige Kombination des hohen Instrumentierungsgrades von Anlage und Teststrecke bei gleichzeitig hohen Drücken und Temperaturen.

^{Blick auf den Montageplatz für die Teststrecke unten links und die Sicherheitseinhausung der Gesamtanlage über drei Etagen.}

^{Blick ins Erdgeschoss der Anlage. Links der Dampferzeuger, rechts der Hochdruckbehälter.}

^{Blick Auf die modulare Teststrecke der Anlage. Zu sehen ist die Versuchsanordnung ohne Wärmedämmung
während der Versuchsmontage. Die Stromversorgung ermöglicht eine Beheizung der Versuchsanordnung mit bis zu 600 kW.}