Vanwege politieke keuzes op het gebied van schone energie moet in een groot
aantal landen het aandeel van kernenergie worden teruggebracht. Als gevolg
hiervan ontstaat een grote behoefte aan opslagcontainers voor radioactief afval
en een veilig transport hiervan naar de (ondergrondse) opslagplaatsen.
GNB, een van de toonaangevende bedrijven in de wereld, ontwikkelt en produ-
ceert dit soort containers onder zeer strikte veiligheidseisen. Deze veiligheids-
eisen houden onder meer in dat de constructie intakt blijft, zelfs in het geval
van grote rampen, dat er volledige afscherming is voor radioactieve straling, en
dat de warmte op een juiste manier wordt afgevoerd.
Door de combinatie van deze eisen vraagt de ontwikkeling en het ontwerp van
nucleaire containers een multidisciplinair team van deskundigen op het gebied
van fysica, materiaalkennis, mechanica en stromingsleer. FlowMotion werd ge-
vraagd om in dit team zorg te dragen voor de stromingsmechanische en warm-
tetechnische expertise met als doel het
bereiken van een optimale warmte-afvoer.
De afvoer van warmte speelt bij kern-
afvalcontainers een doorslaggevende rol. De kernstaven die moeten worden
opgeslagen genereren namelijk vanwege restactiviteit nog lange tijd warmte. Deze
warmte dient adequaat te worden afgevoerd.
De containers worden zo ontworpen dat de constructie te allen tijde intact blijft en
dat er nergens temperaturen boven de maximaal toegestane waarde optreden. Een
ontoelaatbare oppervlaktetemperatuur van de container is bovendien een gevaar
voor de omgeving en het milieu. Vanwege deze en andere redenen wordt er bij het
transport gebruik gemaakt van een transportkap. Omdat deze kap een grote
invloed heeft op de warmteafvoer van de container zal bij het ontwerp worden
gekeken naar de onderlinge warmtetechnische beinvloeding van kap en container.
Met behulp van stromingssimulaties (CFD Computational Fluid Dynamics) kan de volledige snelheids- en tempera-
tuurverdeling van de afvalcontainer en transportkap worden bepaald. In deze methode worden zowel de warmte-
straling, de geleiding als de vrije convectie in een enkele som meegenomen. Doel van deze aanpak is om al in de
ontwerpfase met hoge nauwkeurigheid de lokale temperaturen in de container te kunnen bepalen.
Daarnaast kan CFD ook gebruikt worden om de vorm van de container en of de transportkap te optimaliseren naar de
best mogelijke warmteafvoer om zo in de toekomst het transport van nucleair afval, waarin de staven wellicht nog veel
meer restenergie bevatten, mogelijk te maken.
Uw professionele aanbieder van Stromingssimulaties en CFD
Vestigingen
Nederland
Leeghwaterstraat 21
2628 CA Delft
Tel.:
+31 15 278 2907
Duitsland
Weenermoorer Str. 193
26826 Weener
Tel.:
+49 4953 922 969
raadgevend
ingenieursbureau voor
vloeistof-, gas en warmtestromen
Veilige kernopslag
Warmteberekening van een transportwagon voor
kernafval
Gesellschaft für
Nuklearbehälter mbH
www.gns.de
Temperatuurverdeling