Вестник Кольского научного центра РАН № 2, 2019 г.

Изучение закономерностей образования источников тепла в хранилищах контейнерного типа. Для оценки эффективности свободной конвекции в процессе отвода тепла применительно к контейнерному хранилищу ОЯТ рассматриваемых реакторов АСММ были выполнены расчетные исследования в модели одиночного контейнера с использованием математической программы FFM, разработанной в Горном институте КНЦ РАН. Эта программа позволяет реализовать численное решение уравнения нестационарной теплопроводности в трехмерной постановке. 2 5 6 4 1 Рис. 2. Схематический вид модели контейнера ТУК-120: 1 — корпус контейнера; 2 — стальные крышки; 3 —прокладка; 4 — зона чехлов с ОТВС; 5 — зона чехлов без ОТВС; 6 — стальные диафрагмы Fig. 2. Schematic view of the container model of TUK-120: 1 — container body; 2 — steel lids; 3 — gasket; 4 — area of cases with fuel; 5 — area of cases without fuel; 6 — steel diaphragms Контейнер ТУК-120 разработан на базе металлобетонного контейнера ТУК-108/1, который был модернизирован для двухъярусного размещения ОТВС. Одной из основных особенностей этих контейнеров является конструкция корпуса диаметром примерно 1,6 м. Корпус контейнера толщиной 421 мм выполнен из трех концентричных стальных оболочек, пространство между которыми заполнено металлическим армокаркасом и залито особо прочным сверхтяжелым бетоном [9]. В схематическом виде модель контейнера ТУК-120, которая использована теплофизических расчетах, представлена на рис. 2. Эти расчеты проводились на основе модельного представления, в соответствии с которым контейнер установлен на основании горной выработки, моделируемом слоем гранита толщиной 50 м с граничным условием первого рода (начальная температура породы 7 °С) на его нижней поверхности. Основные элементы алгоритма программы FFM для расчета процесса теплопередачи в конструктивных элементах контейнера ТУК-120, а также теплообмена излучением между поверхностью контейнера и поверхностью подземного хранилища ОЯТ достаточно подробно рассмотрены в работе авторов [10]. На первом этапе исследований свободной конвекции на боковой поверхности контейнера была выполнена оценка коэффициентов теплоотдачи при ламинарном и турбулентном режимах движения охлаждающей среды (воздуха). Целевым назначением этой задачи являлась оценка ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 2/2019 (11) 111