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Zlindverhalten von H 2 /U F6/Luft-Gemischen untersucht.
Es zeigte sich, daß die UF6-Beimischung
die Zündgrenzen des H 2 /Luft-Gemisches erheblich
einengt und die Reaktionsgeschwindigkeit sowie
den maximalen Reaktionsdruck beträchtlich vermindert.
c) Anlagenentwicklung
(Leitung: Dr. R. Schütte)
Die zehnstufige Pilot-Anlage wurde 1970 vor allem
zur experimentellen Untersuchung des Antwortverhaltens
von Trenndüsenkaskaden bei periodischen
Störungen benutzt, wie sie z. B. von der
UF6-Abscheidungsanlage verursacht werden
können. Es waren in keinem Fall Resonanzüberhöhungen
der Betriebsgrößenänderungen festzustellen.
Damit wurde erneut bestätigt, daß sich
Trenndüsenanlagen mit relativ geringem Regelaufwand
stabil betrei ben lassen.
Das Rechnerprogramm zur Simulation des stationären
Verhaltens von Trenndüsenkaskaden (4060)
wurde Hir die Untersuchung von Kaskadenabschnitten
mit großer Stufenzahl erweitert und für
die Auswahl geeigneter Anschlußbedingungen und
Regelungsverfahren der UF6-Abscheidungsanlagen
am Kopf der Trenndüsenkaskade eingesetzt. Ein
Programm zur Beschreibung des instationären Verhaltens
von Trenndüsenkaskaden (4061) konnte
soweit entwickelt werden, daß es das Verhalten
der Pilot-Anlage bei den oben beschriebenen Versuchen
weitgehend richtig wiedergibt.
Für die UF6-Abscheidung am Kopf der Kaskade
wurde eine Kombination aus einer Trenndüsenvorabscheidungsstufe
mit einer Tieftemperaturfeinabscheidung
ausgearbeitet und rechnerisch optimalisiert,
bei der keine Spezialverdichter für das vorgereinigte
Gas bzw. für das Reingas benötigt werden.
Der Entwurf wird im Rahmen eines Projektierungsauftrages
von der Industrie weiter verfolgt.
1
2
V
r..
d) Physikalische Entwicklung
(Leitung: Dr. W. Ehrfeld)
Die Untersuchungen an Trennelementmodellen
"" mit Hilfe molekular angeströmter Druck- und
~
Temperatursonden wurden unter Verwendung von
He/SF6-Gemischen fortgesetzt (4062). Die Ergebnisse
werden zur Festlegung der Eingangsdaten von
Modellrechnungen benutzt, die eine physikalisch
anschauliche Erklärung des Trennefekts zum Ziel
haben.
J- u
0,4
o
Die Modellrechnungen haben gezeigt, daß die positive
Wirkung des leichten Zusatzgases nur zum Teil
auf der Erhöhung der Machzahl des UF6 beruht.
Vor allem bei UF6-Gehalten unter 5 Mol % spielt
die Verzögerung der Einstellung der hypsometrischen
Dichteverteilung der Isotope durch das Zusatzgas
für die Entmischung eine wesentliche Rolle.
0,2
1
o o
200
~~ ~
----.1.... Po
400 Torr
600
Abb.2:
Elementareffekt €A ,md Uranabschälverhältnis Ou bei der
Entmischllng der Uranisotope in einem nach dem Fotoätzverfahren
hergestellten Trenndiisenelement. (PO = Einlaßdrrtck
des Gemisches alls 5 Mol % UF6 lind 95 Mol % Helillm. Expansionsverhältnis
4).
Da die im Institut vorhandenen UF6-festen Trennapparaturen
weitgehend für die Weiterentwicklung
und Kontrolle der technischen Trennelementfertigung
eingesetzt werden müssen, wurde für die
überprüfung der praktischen Konsequenzen der
Theorie eine neue UF6-feste Trennapparatur gebaut.
Bei dieser Apparatur wird versucht, die Isotopenzusammensetzungen
und die Gemischkonzentration
in den einzelnen Fraktionen kontinuierlich
zu bestimmen. Wenn sich dabei ausreichende
Meßgenauigkeiten erreichen lassen, kann mit einer
erheblichen Verkürzung der Versuchszeiten gerechnet
werden.
Am Niederdruck-Windkanal des Institutes wurden
systematische Untersuchungen über die Rückstau-
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