Análises térmicas transiente e de queda livre de 9M de um modelo em escala 1:2 de uma embalagem para transporte e armazenagem de combustíveis nucleares queimados
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2010
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CONGRESSO NACIONAL DE ENGENHARIA MECANICA, 6.
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Resumo
São apresentadas as simulações numéricas de duas das condições acidentais postuladas mais severas e mandatórias que devem ser realizados em uma embalagem de duplo próposito (transporte e armazenagem) de elementos combustíveis queimados de reatores nucleares de pesquisa: 30min sob fogo/calor de 800 oC, e queda livre de 9m sobre uma superfície rígida. Os testes foram realizados usando um modelo, escala 1:2, como permitido por norma, e estão descritos em trabalhos publicados recentemente, assim como os requisitos básicos que a embalagem (casco) deve atender, associados com a sua integridade estrutural e funcional. Simulações numéricas são utilizadas para determinar as posições mais críticas no teste de queda livre e prever a máxima temperatura no interior da embalagem na condição de fogo. O modelo analisado e o testado tem um cilindro de parede dupla com chumbo, blindagem biológica das radiações, e estruturas internas para acomodar os elementos combustíveis, além de tampas de fechamento aparafusadas (uma delas com chumbo). Há, também, dois absorvedors de choque, conectados por barras cilíndricas, preenchidos com compósito de madeira para reduzir a desaceleração durante a queda. A análise térmica é realizada sem os amortecedores, como foi o teste, o que é permitido por norma por ser considerado conservador. Há fortes não-linearidades envolvidas, vários contatos e interfaces, propriedades que variam com a temperatura e mudança de fase do chumbo (utilizando o método da entalpia) durante a simulação térmica. A análise de queda cobre cerca de ~20ms e a análise térmica cobre os 30min no forno a 800 ºC e mais 2h do período de resfriamento. Como os resultados das análises térmica e de queda comparam bem com os experimentais conclui-se que a modelagem desenvolvida, as hipóteses e a avaliação dos resultados podem ser aplicados para prever o comportamento e resultados da futura campanha de testes com o protótipo (escala 1:1).
Como referenciar
MIRANDA, CARLOS A.J.; MATTAR NETO, MIGUEL; FAINER, GERSON. Analises termicas transiente e de queda livre de 9M de um modelo em escala 1:2 de uma embalagem para transporte e armazenagem de combustiveis nucleares queimados. In: CONGRESSO NACIONAL DE ENGENHARIA MECANICA, 6., 18-21 de agosto, 2010, Campina Grande, PB. Anais... Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/17812. Acesso em: 13 Oct 2024.
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