Архив
Редакция журнала «Вестник МГТУ» поддерживает политику открытого доступа «Open Access», что позволяет пользователям бесплатно и неограниченно использовать тексты научных статей (читать, загружать, копировать, распространять) при условии указания авторства.
Численное моделирование теплового режима подземного объекта хранения отработавшего ядерного топлива (вариант встроенной конструкции)
DOI: 10.21443/1560-9278-2021-24-2-228-239
Аннотация. Представлены результаты исследования методом численного моделирования теплового режима подземного объекта долговременного хранения отработавшего ядерного топлива в варианте встроенной железобетонной конструкции. Построены две компьютерные модели в объемной постановке в программе COMSOL. В основе первой модели лежит приближение несжимаемой жидкости, для второй – приближение "несжимаемого идеального газа". Математическая основа моделей: уравнение неразрывности, уравнения Навье – Стокса, осредненные по Рейнольдсу, стандартная -модель турбулентности и общее уравнение теплопереноса. Учет условий смешанной конвекции реализован в приближении "несжимаемого идеального газа", в котором плотность воздуха является функцией только температуры. Исследована наиболее напряженная в тепловом отношении компоновка размещения ядерного топлива: U-Zr – defect – U-Be. Расход воздуха проварьирован в диапазоне от 21 до 0,656 м3/с. Численные эксперименты выполнены на срок до 5 лет хранения топлива. Подчеркнуто принципиальное отличие нестационарной структуры прогнозируемых в модели "несжимаемого идеального газа" скоростных полей от "застывшей" картины аэродинамических параметров в модели несжимаемой жидкости. Показано соблюдение требований по непревышению предельных значений температуры при функционировании объекта в консервативных условиях проветривания (расход 0,656 м3/с) с минимумом затрат по организации вентиляции. Проанализирована динамика тепловых потоков, направленных в скальный массив через основание и с поверхности встроенной конструкции отсека с U-Zr топливом в воздушную среду. Отмечено доминирование теплового потока с поверхности конструкции и различное время выхода кривых динамики теплового потока на максимальные значения. Тепловой поток в массив достигает максимума существенно быстрее, чем в воздух.
Печатная ссылка: Амосов П. В. Численное моделирование теплового режима подземного объекта хранения отработавшего ядерного топлива (вариант встроенной конструкции) // Вестник МГТУ. 2021. Т. 24, № 2. C. 228-239.
Электронная ссылка: Амосов П. В. Численное моделирование теплового режима подземного объекта хранения отработавшего ядерного топлива (вариант встроенной конструкции) // Вестник МГТУ. 2021. Т. 24, № 2. C. 228-239. URL: http://vestnik.mstu.edu.ru/v24_2_n87/08_Amosov_228-239.pdf.
(на русск., cтр.11, рис. 6, табл 4, ссылок 25, AdobePDF)
