Análisis térmico de repositorio de combustible nuclear gastado utilizando ansys y openfoam(c)
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Thermal analysis of a repository of spent nuclear fuel using ansys and openfoam
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Resumo
El uso de formaciones geológicas profundas como depósito de elementos combustibles nucleares gastados, es actualmente una de las opciones más factibles y seguras. El diseño y modelado de estos depósitos requiere considerar aspectos como el calor de decaimiento, que puede comprometer la seguridad del depósito. Por lo tanto, es importante realizar un análisis térmico transitorio teniendo en cuenta el calor emitido en el tiempo y analizando parámetros como la temperatura sobre la superficie del recipiente de contención y la temperatura entre la bentonita y la roca. La utilización de simulación computacional 3D con códigos como ANSYS u OpenFOAM c, permite abordar este tipo de problemas, siendo un laboratorio virtual para evaluar diferentes configuraciones y diseños de repositorios. La contribución de este trabajo se centra en verificar el análisis térmico para seis tipos de combustibles nucleares
gastados, utilizando como referencia el repositorio para residuos de alto nivel del Reino Unido, basado en el concepto KBS-3 y desarrollado por Swedish Nuclear Fuel and Waste Company.
Abstract
The use of deep geological formations as a deposit for spent nuclear fuel elements is currently one of the most feasible and safe options.The design and modeling of these deposits require considering many aspects such as the decay heat, which can compromise the security of the deposit. Therefore, it is important to perform a transient thermal analysis taking into account the time-dependent volumetric heat and analyzing parameters such as the temperature on the surface of the containment vessel, or the temperature between the bentonite and the rock. On the other hand, the use of 3D computer simulation, with codes such as ANSYS or OpenFOAM
c , allows us to address this type of problems, being a virtual laboratory to evaluate different repositories designs. The contribution of this work focuses on verifying the thermal analysis for six types of spent nuclear fuels, using as a reference the repository for spent fuel
or high-level waste in the United Kingdom, which is based on the KBS-3 concept developed by Swedish Nuclear Fuel and Waste Company.
Assunto
Engenharia nuclear
Palavras-chave
Análisis térmico, Repositorio geológico, Combustible nuclear gastado
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https://cimec.org.ar/ojs/index.php/mc/article/view/5812