高放废物处置库缓冲层分区设计与导热性能数值模拟

发布时间：2021-09-02 06:28

　　热学性能是评估高放废物处置库（简称高放处置库）安全稳定运行的重要方面.缓冲层作为处置库中最关键的工程屏障,对衰变热的扩散有至关重要的作用.作为缓冲层主要材料的膨润土导热性能通常较差,一般采用在膨润土中掺入具有高导热性能材料的方法来提高缓冲层热传导性能.然而,高导热性能材料的掺入在提升膨润土导热性能的同时,也显著降低了其防渗能力.为了有效地利用掺入剂,提出了对处置库缓冲层进行分区的概念,使用双层缓冲材料替代单一缓冲材料.利用数值模拟方法对处置库工程屏障进行热力学分析,确定敏感性参数,进而评估双层缓冲层的可行性.分析结果表明,热传导系数的变化对处置库峰值温度的影响较大;相对于单层缓冲层结构,文中使用的双层结构能够将处置库极限峰值温度降低约16%. 

【文章来源】：三峡大学学报(自然科学版). 2020,42(06)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

高放废物处置库的单层与双层

高放废物处置库的双层缓冲层概念模型俯视图

由图6的曲线斜率大小可以判断,材料比热容变化对峰值温度几乎没有影响;热传导系数变化对峰值温度的影响较大.但随着导热系数的增加,效率增益逐渐减小,这是因为缓冲材料的导热系数超过处置库周围的围岩后,缓冲层和围岩整体形成了热的不良导体,废物罐表面热量虽然能够快速通过缓冲层到达与围岩的交界面,但是由于围岩的导热系数较小,热量不能及时导出,导致温度变化较小.因此,在对比单层和双层缓冲区对峰值温度的影响时可忽略比热容的影响,以简化计算.

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]粉碎花岗岩与膨润土混合材料热传导性能研究[D]. 马超.中国地质大学(北京) 2014



本文编号：3378498