高放废物处置库温度场解析

作     者：何路强 周祥运 孙德安 HE Luqiang;ZHOU Xiangyun;SUN Dean

作者机构：上海大学力学与工程科学学院上海200444 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(42077229) 

出 版 物：《上海大学学报（自然科学版）》 (Journal of Shanghai University:Natural Science Edition)

年 卷 期：2023年第29卷第4期

页      码：769-785页

摘      要：高放废物处置库的温度场分布特征是处置库安全性能评估和尺寸设计的重要依据之一.根据KBS-3V型处置库概念设计,建立了单废物罐的轴对称2维传热模型.首先,借助有限傅里叶正弦变换、分离变量法和冲量定理法得到单废物罐放热条件下围岩任意点的温度解析表达式,通过与已有的半解析解和线热源解结果的对比分析,验证了该模型的有效性;采用在岩壁温度上叠加缓冲层温度差的方法得到废物罐表面温度,然后分析了废物罐近场温度演化规律;最后,对材料热参数、核废物衰变参数以及几何参数对废物罐表面温度的影响进行了分析.研究结果表明:废物罐近场温度在前2年快速上升并达到峰值,之后温度随处置时间缓慢下降;缓冲区温度梯度较大,而围岩区温度梯度较小;缓冲材料和围岩导热系数越大、缓冲层厚度越薄、核废物燃烧值越小、冷却时间越长,则废物罐表面温度越低;膨润土颗粒层厚度对废物罐表面温度的影响大于膨润土块层厚度,这是因为颗粒层材料导热系数较低.

主 题 词：高放废物处置库 传热模型 温度场 解析解 

学科分类：081401[081401] 08[工学] 0814[工学-地质类] 

D　O　I：10.12066/j.issn.1007-2861.2423

馆 藏 号：203123704...