Vorhaben 3609S10005 - DORIS - Bundesamt für Strahlenschutz

Singuläre
Radonfreisetzungen
Nach Gleichung (F 15) wird die konvektive Strömungsgeschwindigkeit im Inneren der Halde auf
der Grundlage von Druckunterschieden definiert. Hier wird nun unterschieden zwischen einem
Dichte bedingten Druckunterschied, der gewissermaßen als Antriebsmotor dient und dem in der
Box entstehenden Überdruck, der durch einströmende Luft in die Box hervorgerufen wird. Da die
Box Teil der Strömungsbahn ist, muss Gleichung (F 15) somit um diesen Druckterm erweitert
werden:
mit:
(F 36)
k
v =
η
Δ pB = pB
−
( ε ) ( Δp
− Δp
)
p0
I
L
I
B
p 0 - Referenzdruck außerhalb der Box
p B - Druck innerhalb der Box
Δ pI
- Druckunterschied am Haldenfuß hervorgerufen durch die Dichteunter
schiede zwischen kalter Luft im Inneren der Halde und warmer Luft außer
halb
Der Einfachheit halber wurden der Betrag und das Mittelungssymbol bei der Geschwindigkeit
weggelassen. Bedingt durch den zugrunde liegenden Mechanismus muss der Zusatzdruck in der
Box B p Δ immer geringer oder maximal gleich dem Druckunterschied I p Δ sein.
Ausgehend von der allgemeinen Gasgleichung
(F 37) pV = nRT
resultiert für den Druck im Inneren der Box:
(F 38)
dp B
=
dt
d
dt
n
B
RT
V
B
B
Da das Boxvolumen VB und auch die Temperatur näherungsweise als konstant angenommen
werden können, resultiert:
mit:
dpB
pB
AB
p0
(F 39) = v = v(
t)
dt V H
B
B
v (t)
- mittlere konvektiver Strömungsgeschwindigkeit als Funktion der Zeit
p 0 - Referenzdruck der Haldenluft (stellt eine Näherung dar)
Datum: Seite:
20.09.2011 135/169