12 К вопросу выбора начальных аэродинамических условий в оценке тепловой безопасности объекта хранения тепловыделяющих материалов Амосов П.В. Институт проблем промышленной экологии Севера КНЦ РАН, Апатиты, p.amosov@ksc.ru Аннотация. Представлены результаты исследования по влиянию начальных аэродинамических усло- вий на прогноз тепловой безопасности подземного объекта долговременного хранения отработавшего ядер- ного топлива. Доказано соблюдение требований тепловой безопасности функционирования объекта в консер- вативных условиях проветривания по величине расхода воздуха и значению коэффициента теплопроводности материала встроенной конструкции независимо от выбора начальных аэродинамических условий. Ключевые слова: тепловыделяющие материалы, отработавшее ядерное топливо, численное модели- рование, эффект плавучести, начальные условия, тепловая безопасность. On a question of choice of initial aerodynamic conditions on the assessment of thermal safety of underground storage facility of heat-producing materials Amosov P.V. Institute of the Industrial Ecology Problems of the North KSC RAS, Apatity, p.amosov@ksc.ru Abstract. The article presents the results of a study on the effect of initial aerodynamic conditions on the prediction of thermal safety of an underground facility for long-term storage of spent fuel. Compliance with the requirements of thermal safety of operation of the facility in conservative conditions of ventilation in air rate value and the value of the coeffcient of thermal conductivity of the material of the built-in design regardless of the choice of initial aerodynamic conditions are proved. Key words: heat-producing materials, spent fuel, numerical modeling, buoyancy effect, initial conditions, thermal safety. Введение Результаты исследований теплового режима подземного хранилища отработавшего ядер- ного топлива (ОЯТ) представлены в публикациях 2010 г. с использованием либо встроенной же- лезобетонной конструкции (Амосов, Подшивалова, 2010 а), либо железобетонных контейнеров (Амосов, Подшивалова, 2010 б) и естественных (горная порода) защитных барьеров. В качестве модельного примера рассматривалась разработка специалистов Горного института КНЦ РАН по конструктивно-компоновочной схеме объекта (Мельников и др., 2003). В публикациях (Амосов, Подшивалова, 2010 а; 2010 б) математическая модель основывалась на уравнениях неразрывности Навье-Стокса для вязкой несжимаемой жидкости и общем уравнении теплопереноса. В компьютер- ной модели отсутствовал важный член уравнения Навье-Стокса, который отвечает за эффект пла- вучести, что снизило ценность выполненных исследований. Как отметили авторы работы (Амосов, Подшивалова, 2010 б), их попытки включить в уравнения Навье-Стокса силы плавучести в прибли- жении Буссинеска оказались неудачными. Исправляя указанный момент с учетом накопленного за прошедшие годы опыта численного моделирования аэротермодинамических процессов с учетом сил плавучести, в статье изложены ре- зультаты исследования по влиянию выбора начальных аэродинамических условий на аэротермоди- намику атмосферы подземного модуля хранения ОЯТ (встроенная конструкция) и результаты про- гнозных оценок тепловой безопасности объекта. Рассмотрено два варианта начальных аэродинамических условий: • вариант 1 ‒ решение стартует практически с нулевых значений компонентов скорости; • вариант 2 ‒ решению предшествует этап расчета стационарного поля скорости, который выполняется в приближении несжимаемой жидкости. Амосов П.В. https://doi.org/10.31241/FNS.2020.17.002 Труды Ферсмановской научной сессии ГИ КНЦ РАН. 2020. 17. С. 12–16