Abstract
The experimental results show that the interactions obey parabolic rate laws at the examined temperatures of 1000, 1100 and 1200degC, with or without preoxidized Zircaloy. The fundamental difference of the experiments with preoxidized Zircaloy (oxide layer thickness {<=} 100{mu}m) compared to as-received Zircaloy is the time delay of the start of the interaction between Inconel and Zircaloy. Two models will be presented to describe the experimental results: a) the DISOL code, which is able to simulate the oxidation of Zircaloy up to a given oxide layer thickness and then the dissolution of the ZrO{sub 2} layer by the Zircaloy, and b) the solid/solid interaction model that is able to describe the kinetics of the Inconel/Zircaloy interaction. The simple relations obtained as a result of this work can be introduced as modules in SFD code systems to describe the behavior of the core with increasing temperature. Comparison between the experimental results and the code predictions shows a good agreement. (orig.). [Deutsch] Die experimentellen Versuchsergebnisse zeigen, dass die Wechselwirkungen fuer die untersuchten Temperaturen von 1000, 1100 und 1200degC mittels eines parabolischen Zeitgesetzes beschrieben werden koennen. Dies gilt fuer Zircaloy-Huellrohre ohne und mit Oxidschichten. Der wesentliche Unterschied in den Experimenten mit voroxidiertem Zircaloy
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Garcia, E A, Hofmann, P, Denis, A, and Markiewicz, M.
Analysis and modelling of the chemical interactions between Inconel grid spacers and Zircaloy cladding of LWR fuel rods; formation of liquid phases due to chemical interactions.
Germany: N. p.,
1992.
Web.
Garcia, E A, Hofmann, P, Denis, A, & Markiewicz, M.
Analysis and modelling of the chemical interactions between Inconel grid spacers and Zircaloy cladding of LWR fuel rods; formation of liquid phases due to chemical interactions.
Germany.
Garcia, E A, Hofmann, P, Denis, A, and Markiewicz, M.
1992.
"Analysis and modelling of the chemical interactions between Inconel grid spacers and Zircaloy cladding of LWR fuel rods; formation of liquid phases due to chemical interactions."
Germany.
@misc{etde_10126519,
title = {Analysis and modelling of the chemical interactions between Inconel grid spacers and Zircaloy cladding of LWR fuel rods; formation of liquid phases due to chemical interactions}
author = {Garcia, E A, Hofmann, P, Denis, A, and Markiewicz, M}
abstractNote = {The experimental results show that the interactions obey parabolic rate laws at the examined temperatures of 1000, 1100 and 1200degC, with or without preoxidized Zircaloy. The fundamental difference of the experiments with preoxidized Zircaloy (oxide layer thickness {<=} 100{mu}m) compared to as-received Zircaloy is the time delay of the start of the interaction between Inconel and Zircaloy. Two models will be presented to describe the experimental results: a) the DISOL code, which is able to simulate the oxidation of Zircaloy up to a given oxide layer thickness and then the dissolution of the ZrO{sub 2} layer by the Zircaloy, and b) the solid/solid interaction model that is able to describe the kinetics of the Inconel/Zircaloy interaction. The simple relations obtained as a result of this work can be introduced as modules in SFD code systems to describe the behavior of the core with increasing temperature. Comparison between the experimental results and the code predictions shows a good agreement. (orig.). [Deutsch] Die experimentellen Versuchsergebnisse zeigen, dass die Wechselwirkungen fuer die untersuchten Temperaturen von 1000, 1100 und 1200degC mittels eines parabolischen Zeitgesetzes beschrieben werden koennen. Dies gilt fuer Zircaloy-Huellrohre ohne und mit Oxidschichten. Der wesentliche Unterschied in den Experimenten mit voroxidiertem Zircaloy ({<=} 100{mu}m ZrO{sub 2}) im Vergleich zu den nicht oxidierten Proben ist, dass der Reaktionsbeginn zwischen Inconel und Zircaloy verzoegert wird, da sich die Oxidschicht erst chemisch aufloesen muss. Es werden zwei Modelle dargestellt, die die experimentellen Ergebnisse beschreiben: a) der DISOL Code, der in der Lage ist, die Oxidation von Zircaloy bis zu einer bestimmten Oxidschichtdicke und die nachfolgende ZrO{sub 2}-Aufloesung durch das Zircaloy zu beschreiben und b) ein Modell zur Beschreibung der chemischen Wechselwirkungen zwischen Inconel und Zircaloy. Die ermittelten einfachen Beziehungen koennen in SFD- (Severe Fuel Damage) Rechenprogrammen zur Beschreibung des Coreverhaltens mit steigender Temperatur als Module eingesetzt werden. Der Vergleich zwischen den experimentellen Ergebnissen und denen der Berechnungen zeigt eine gute Uebereinstimmung. (orig.).}
place = {Germany}
year = {1992}
month = {Jul}
}
title = {Analysis and modelling of the chemical interactions between Inconel grid spacers and Zircaloy cladding of LWR fuel rods; formation of liquid phases due to chemical interactions}
author = {Garcia, E A, Hofmann, P, Denis, A, and Markiewicz, M}
abstractNote = {The experimental results show that the interactions obey parabolic rate laws at the examined temperatures of 1000, 1100 and 1200degC, with or without preoxidized Zircaloy. The fundamental difference of the experiments with preoxidized Zircaloy (oxide layer thickness {<=} 100{mu}m) compared to as-received Zircaloy is the time delay of the start of the interaction between Inconel and Zircaloy. Two models will be presented to describe the experimental results: a) the DISOL code, which is able to simulate the oxidation of Zircaloy up to a given oxide layer thickness and then the dissolution of the ZrO{sub 2} layer by the Zircaloy, and b) the solid/solid interaction model that is able to describe the kinetics of the Inconel/Zircaloy interaction. The simple relations obtained as a result of this work can be introduced as modules in SFD code systems to describe the behavior of the core with increasing temperature. Comparison between the experimental results and the code predictions shows a good agreement. (orig.). [Deutsch] Die experimentellen Versuchsergebnisse zeigen, dass die Wechselwirkungen fuer die untersuchten Temperaturen von 1000, 1100 und 1200degC mittels eines parabolischen Zeitgesetzes beschrieben werden koennen. Dies gilt fuer Zircaloy-Huellrohre ohne und mit Oxidschichten. Der wesentliche Unterschied in den Experimenten mit voroxidiertem Zircaloy ({<=} 100{mu}m ZrO{sub 2}) im Vergleich zu den nicht oxidierten Proben ist, dass der Reaktionsbeginn zwischen Inconel und Zircaloy verzoegert wird, da sich die Oxidschicht erst chemisch aufloesen muss. Es werden zwei Modelle dargestellt, die die experimentellen Ergebnisse beschreiben: a) der DISOL Code, der in der Lage ist, die Oxidation von Zircaloy bis zu einer bestimmten Oxidschichtdicke und die nachfolgende ZrO{sub 2}-Aufloesung durch das Zircaloy zu beschreiben und b) ein Modell zur Beschreibung der chemischen Wechselwirkungen zwischen Inconel und Zircaloy. Die ermittelten einfachen Beziehungen koennen in SFD- (Severe Fuel Damage) Rechenprogrammen zur Beschreibung des Coreverhaltens mit steigender Temperatur als Module eingesetzt werden. Der Vergleich zwischen den experimentellen Ergebnissen und denen der Berechnungen zeigt eine gute Uebereinstimmung. (orig.).}
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