Simulation of the three-dimensional dispersion of radioactive gases through layers of ground in connection with underground design of nuclear power plants
Description
In connection with underground design of nuclear power plants there is studied the dispersion of radioactive gases released from the underground plant into the ground covering, following a hypothetical accident. For this purpose there was developed a model of dispersion describing the one-and two-component flow of ideal gases in an inhomogeneous porous medium. The description of the gas flow is based on Darcy's Law. The flow process is assumed to be isothermal. The model is completed by simulation of radioactive tracer particles for determining retention times. Based on the mathematical dispersion model the computer code FLOG3D was developed. It permits to calculate the unsteady distributions of pressure and concentration in an inhomogeneous porous medium in cartesian coordinates as well as the location of radioactive tracer particles. According to the choice of boundary conditions the calculation can be performed in up to three dimensions. For numerical solution of the model equations a special wide-mesh method was used. This method applies polymonial set-ups for the behavior of the solution in the individual meshes. For verification of the code FLOG3D there were performed comparative and test computations. One- and multidimensional calculating examples demonstrate the overall applicability for this code. (orig.)
Availability note (English)
MF available from INIS under the Report Number.Abstract (German)
Im Zusammenhang mit der unterirdischen Bauweise von Kernkraftwerken wird die Ausbreitung von radioaktiven Gasen untersucht, die nach einem hypothetischen Stoerfall aus der unterirdischen Anlage in die Erdueberdeckung freigesetzt werden. Es wurde hierzu ein Ausbreitungsmodell entwickelt, das die Einkomponenten- und Zweikomponentenstroemung idealer Gase in einem inhomogenen poroesen Medium beschreibt. Grundlage der Beschreibung der Gasstroemung ist das Gesetz von Darcy. Der Stroemungsvorgang wird als isotherm angenommen. Das Modell wird ergaenzt durch die Simulation der Ausbreitung von radioaktiven Tracerpartikeln zur Bestimmung von Rueckhaltezeiten. Aufbauend auf dem mathematischen Ausbreitungsmodell wurde das Computerprogramm FLOG3D entwickelt. Das Programm gestattet die Berechnung der instationaeren Druck- und Konzentrationsverteilung in einem inhomogenen poroesen Medium in kartesischen Koordinaten, sowie des Ortes von radioaktiven Tracerpartikeln. Die Berechnung kann je nach Wahl der Randbedingungen in bis zu drei Dimensionen erfolgen. Zur numerischen Loesung der Modellgleichungen wurde ein spezielles Grobmaschenverfahren verwendet. Bei diesem Verfahren werden Polynomansaetze fuer den Verlauf der Loesung in den einzelnen Maschen gemacht. Zur Verifizierung des Programms FLOG3D wurden Vergleichs- und Testrechnungen durchgefuehrt. Ein- und mehrdimensionale Rechenbeispiele demonstrieren die Anwendungsbreite des Programms. (orig.)
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Additional titles
- Original title (German)
- Simulation der Ausbreitung von radioaktiven Gasen durch Erdschichten in drei Dimensionen im Zusammenhang mit der unterirdischen Bauweise von Kernkraftwerken
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 97 p.
- Report number
- IKE--6-128
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 11544087
- Subject category
- S61: RADIATION PROTECTION AND DOSIMETRY; S21: SPECIFIC NUCLEAR REACTORS AND ASSOCIATED PLANTS;
- Resource subtype / Literary indicator
- Thesis
- Descriptors DEI
- DIFFUSION; F CODES; FISSION PRODUCT RELEASE; GAS FLOW; GASEOUS WASTES; NUMERICAL SOLUTION; REACTOR ACCIDENTS; SIMULATION; SOILS; UNDERGROUND; UNDERGROUND NUCLEAR STATIONS
- Descriptors DEC
- ACCIDENTS; COMPUTER CODES; FLUID FLOW; LEVELS; NUCLEAR FACILITIES; NUCLEAR POWER PLANTS; POWER PLANTS; THERMAL POWER PLANTS; WASTES