Die zunehmende Nutzung von Kernenergie, einer zuverlässigen Grundlastkraft mit minimalen Treibhausgasemissionen, macht das Management der Wärme bei der Trockenlagerung abgebrannter Kernbrennstoffe (SNF) zu einem entscheidenden Ingenieurthema. Unsere Forschung zeigt, dass sich in Standardaufbauten starke Wärmeschichten bilden, wobei über 40 % des Lagers 85 °C überschreiten, wenn der Luftstrom stoppt. Ein versetztes Kastensystem mit Auslässen auf beiden Seiten und einem 0°-Eingang ergab die besten Ergebnisse, zeigte die niedrigste standardisierte Temperatur (θave = 0,23) und hielt die Wandtemperaturen unter 65 °C. Die Eingangsgeschwindigkeit (4,0–6,0 m/s) ist der wesentlichste Faktor, der die Ausgabetemperatur von 80 °C auf 38 °C senkt. Während die Konvektion die primäre Methode des Wärmetransfers ist (über 90 %), wird die Strahlung in Niedrigstrombereichen signifikant, obwohl ihr Effekt abnimmt, wenn die Oberflächentemperaturen steigen. Der Druckverlust bleibt niedrig (ca. 3,2 Pa), was für die Mechanik geeignet ist. Um die Praktikabilität und Nachhaltigkeit des Systems zu verbessern, wird empfohlen, sowohl aktive als auch passive Kühlung zu nutzen und Niedertemperaturwärme wiederzuverwenden. Diese Arbeit bietet zuverlässige Leitlinien für das HVAC-Design unter Volllastbedingungen und steigert die Sicherheit, Energieeffizienz und Kosteneffektivität der SNF-Lagerung.
Ghalehsari et al. (Wed,) haben diese Frage untersucht.