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Kienzler, B.; Mueller, K.
Kernforschungszentrum Karlsruhe G.m.b.H. (Germany, F.R.). Inst. fuer Nukleare Entsorgungstechnik1989
Kernforschungszentrum Karlsruhe G.m.b.H. (Germany, F.R.). Inst. fuer Nukleare Entsorgungstechnik1989
AbstractAbstract
[en] The paper presents the experimental and theoretical results from investigating the effects occurring during the cooling of HLW glass melts in canisters. It was intented to produce monolithic HLW glass blocks by controlled cooling. The experimental and numerical tools are specified and the results of measurements are compared with computed data. The influence of lining, isolation materials and crack systems in glass blocks on the heat transfer were modelled. Temperature calculations were performed for heat producing HLW glass blocks and the computed center-line temperature were analysed for various canister diameters and various conditions of interim storage. The calculations were performed by means of the finite element programs ADINA/ADINAT. For stress calculations only those volume elements were considered having temperatures below the transition temperature. A thermoelastical material model was applied. Model calculations were also performed for radioactive glass products with a thermal power of 17 W/l. The development of mechanical stresses depending on variations of heat flow from the canister surface and on change of thermal power by the radioactive decay were studied. Temperatures and arising stresses of vitrified waste forms in canister having 0.30 m and 0.43 m diameter respectively, were compared. (orig.)
[de]
In diesem Bericht werden die bisher durchgefuehrten experimentellen und theoretischen Arbeiten zur Untersuchung des Abkuehlens abgefuellter HAW-Glaskokillen vorgestellt. Die Arbeiten sollten dazu fuehren, dass der Abkuehlprozess so gesteuert werden kann, dass moeglichst rissfreie Abfallproduktbloecke entstehen. Neben der Beschreibung der experimentellen und theoretischen Instrumentarien werden die Ergebnisse von Messungen und Rechnungen miteinander verglichen. Modellmaessig werden Einfluesse von verschiedenen Auskleidungsmaterialien, Isolierschichten und Rissen im Glasprodukt auf die Waermeabfuhr untersucht. Fuer radioaktive Glasbloecke werden Temperaturrechnungen durchgefuehrt und die Zentraltemperaturen bei verschiedenen Kokillendurchmessern und Zwischenlagerbedingungen modellmaessig untersucht. Die Rechnungen wurden mit den finiten Elemente Programmen ADINAT/ADINA durchgefuehrt. Bei Spannungsrechnungen wurden nur die Volumenelemente beruecksichtigt, deren Temperaturen unter der Transformationstemperatur lagen. Diese wurde mit einen thermoelastischen Stoffgesetz beschrieben. Modellrechnungen wurden auch fuer waermeproduzierende HAW Glasprodukte durchgefuehrt und die Entwicklung der mechanischen Spannungen bei Variationen des Waermeflusses und bei Aenderung der Waermeleistung infolge des radioaktiven Zerfalls untersucht. Glasgebinde mit 30 cm Durchmesser wurden mit Gebinden mit 43 cm Durchmesser verglichen. (orig.)Original Title
Experimentelle und theoretische Untersuchung der Vorgaenge beim Abkuehlen von technischen HAW-Glasprodukten
Primary Subject
Source
Feb 1989; 48 p
Record Type
Report
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