Entwicklung des Berechnungswerkzeugs Z88ENSI zur ganzheitlichen Abbildung der Wärmeströme in Transport- und Lagerbehältern

• Forschungsstelle: ENSI
• Projektnummer: CTR00857

Schlüsselwörter (Deutsch)

Transport- und Lagerbehälter

Radioaktive Abfälle

Thermische Dimensionierung

Finite-Elemente-Analyse

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Entwicklung einer neuartigen thermischen Spaltbedingung und Implementierung in ein Simulationsprogramm zur Beurteilung der thermischen Dimensionierung von Transport- und Lagerbehältern. Ziel ist die Berechnung von Temperaturverteilungen in T/L-Behältern für unterschiedliche Beladevarianten und Designs. Aufgrund der neuartigen thermischen Spaltbedingung können thermische und mechanische Analysen mit dem gleichen Modellaufbau durchgeführt werden, so dass sich neben einer signifikanten Reduzierung des Modellierungsaufwandes auch die Möglichkeit der direkten Kopplung von thermischen und mechanischen Analysen ergibt z. B. zur Berechnung von Wärmedehnungen im Tragkorb. Die thermische Spaltbedingung und ihre Implementierung im Simulationsprogramm Z88Aurora werden im Rahmen des Projekts an einem tragkorbähnlichen Versuchsaufbau experimentell validiert und mit Messergebnissen bei realen Beladungen abgeglichen.

Projektziele (Deutsch)

Das Programm soll bei der Beurteilung und Freigabe von neuen oder aufdatierten T/L-Behältertypen angewendet werden. Dem beobachteten Trend der Verminderung von Sicherheitsmargen aufgrund der steigenden thermischen Beladung der Behälter durch die jeweiligen Gesuchsteller und dem dadurch verursachten erhöhten Prüfaufwand kann so entgegengewirkt werden. Des Weiteren ermöglicht das Projektresultat bei der Fertigungsüberwachung die auftretenden Abweichungen zeitnah detailliert zu prüfen. Insgesamt ist eine erhebliche Zeit- und Ressourcenersparnis bzw. die Möglichkeit einer detaillierteren Prüfung im Vergleich zu anderen Lösungen zu erwarten.