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Umsetzung eines Algorithmus zur numerischen Berechnung von Sichtfaktoren für die Finite Elemente Analyse : B10/18

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Nimmesgern, Julian:
Umsetzung eines Algorithmus zur numerischen Berechnung von Sichtfaktoren für die Finite Elemente Analyse : B10/18.
Bayreuth , 2018 . - 29 p.
( Bachelor thesis, 2018 , Universität Bayreuth, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Lehrstuhl Konstruktionslehre/CAD)

Abstract in another language

Transportbehälter für abgebrannte Brennelemente aus Kernkraftwerken müssen verschiedene Sicherheitsaspekte erfüllen, um behördlich zugelassen zu werden. Dazu zählen unter anderem die Abschirmung gegen radioaktive Strahlung, das Sicherstellen einer Unterkritikalität sowie die sichere Abfuhr der von den Brennelementen ausgehenden Strahlung. Der Nachweis dieser Anforderungen erfolgt durch einen freien Fall auf ein unnachgiebiges Fundament aus 9 m Höhe, einen freien Fall auf einen Stahldorn mit 15 cm Durchmesser aus 1 m Höhe, einen Feuertest bei 800°C über 30 Minuten, eine Eintauchprüfung in 15 m Tiefe über 8 Stunden sowie eine Eintauchprüfung in 200 m Tiefe über 1 Stunde. Die Brennelement-Behälter bestehen im Prinzip aus zwei separaten Behältern, welche ineinander gestellt werden, nachdem der Tragekorb im inneren Zylinder beladen wurde. Dadurch entsteht zwischen beiden ein schmaler Spalt. Die Berechnung der Wärmeübertragung innerhalb dessen mittels Finite Elemente Analyse erfordert ein sehr feines Netz. Um dies zu umgehen, soll eine thermische Spaltbedingung implementiert werden, welche die Wärmeleitung, Konvektion und Wärmestrahlung beinhaltet. Diese ist unvernetzt, weshalb die thermischen Effekte durch analytische Gleichungen berücksichtigt werden. Die Randbedingung soll von Knoten zu Knoten aufgetragen werden. Daher wird für die Wärmestrahlung der sogenannte Sichtfaktor jedes einzelnen Knotens benötigt. Im Folgenden wird eine Möglichkeit zur Berechnung dieses Sichtfaktors mithilfe von MATLAB erläutert.

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Item Type: Bachelor thesis
Keywords: Brennelementbehälter; FEA; Randbedingungen; thermische Analyse
Institutions of the University: Faculties > Faculty of Engineering Science > Chair Engineering Design and CAD
Faculties > Faculty of Engineering Science > Chair Engineering Design and CAD > Chair Engineering Design and CAD - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Frank Rieg
Research Institutions > Research Units > ZET - Zentrum für Energietechnik
Research Institutions > Affiliated Institutes > TechnologieAllianzOberfranken (TAO)
Faculties
Faculties > Faculty of Engineering Science
Research Institutions
Research Institutions > Research Units
Research Institutions > Affiliated Institutes
Result of work at the UBT: Yes
DDC Subjects: 600 Technology, medicine, applied sciences > 620 Engineering
Date Deposited: 18 Oct 2018 08:52
Last Modified: 18 Oct 2018 08:52
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/46088