Вестник Кольского научного центра РАН № 2, 2019 г.

В. А. Наумов, С. А. Гусак протяженности зоны ламинарного режима по высоте контейнера и определение средней по высоте величины коэффициента теплоотдачи при постоянной плотности теплового потока. При этом принято допущение, что воздух поступает в пространство между контейнерами снизу при равномерном распределении по всей площади хранения с постоянной температурой to. Результаты оценочных расчетов, в частности, показали, что для наиболее энергонапряженных контейнеров с ОЯТ реакторов РИТМ-200М и СВБР-100 характерны незначительные различия между величиной коэффициента теплоотдачи в области турбулентной свободной конвекции и среднего по высоте контейнера. При этом область ламинарного движения распространяется практически только в пределах днища контейнера, толщина которого в модельном представлении контейнера составляет 0,42 м. С учетом этих данных в расчетах теплового состояния контейнера в трехмерной постановке в алгоритме программы FFM были использованы критериальные соотношения для турбулентного режима движения, рекомендованные на основе анализа теоретических и экспериментальных исследований [11]. Величина коэффициента теплоотдачи определялась в итерационном цикле по средней по площади боковой поверхности контейнера температуре tw с учетом зависимости теплофизических свойств воздуха при температуре Т = (tw + to)/2. Для сухого хранилища ОЯТ, наряду с общими требованиями ко всем типам хранилищ ОЯТ, предъявляется требование обеспечения безопасного температурного режима хранения топлива. Согласно нормативным требованиям, в условиях нормальной эксплуатации температура оболочек твэлов не должна превышать 350 °С для топлива реакторов водо-водяного типа и 430 °С для твэлов реакторов, охлаждаемых свинцово-висмутовой эвтектикой [6, 12]. При этом температура на любой легкодоступной наружной поверхности контейнера не должна превышать 85 °С. Поэтому главной задачей в оценке теплового состояния контейнера ТУК-120 считалось определение максимальных температур в зоне размещения ОТВС и поверхности контейнера ТУК-120 с топливом из реакторов различного типа. Некоторые результаты математического моделирования теплового режима контейнеров при температуре поступающего воздуха 20 °С приведены на рис. 3 и 4. Рис. 3. Относительное распределение плотности теплового потока по высоте боковой поверхности контейнера в наиболее разогретой области (вдоль центральной оси модели) Fig. 3. Relative distribution of heat flux density over the height of lateral surface of container in the most heated area (along the central axis of the model) 112 http://www. naukaprint.ru/zhurnaly/vestnik/