Vorhaben 3609S10005 - DORIS - Bundesamt für Strahlenschutz

Singuläre
Radonfreisetzungen
Nach Karman und Kozeny kann die Permeabilität näherungsweise aus der Porosität abgeleitet
werden über:
mit:
(F 20) k ( ε )
1
= K
A
(F 21) A v ≈ 6/
dS
Dabei sind:
( ) 2
− ε
2
v 1
3
ε
K - Karman-Konstante, in der Filtertechnik wird ein Wert von 36/150 verwendet
d S - Sauterdurchmesser als mittlerer Korndurchmesser
ε - Porosität
Bei Variation des mittleren Korndurchmessers d S in einem für Halden durchaus typischen Be-
reich zwischen 0,1 mm und 20 mm (Es ist zu beachten, dass die Permeabilität maßgeblich durch
den Feinkornanteil bestimmt wird.) resultiert der in Abbildung 38 dargestellt Permeabilitätsverlauf
als Funktion des mittleren Korndurchmessers. Dabei wurde für die Porosität ein Wert von 0,25
verwendet. Unter Verwendung plausibler Parameter für den Schüttwinkel von 30° und einer
Temperaturdifferenz von 10 K resultiert mit dem Tabellenwert für die Viskosität der ebenfalls in
Abbildung 38 dargestellte Geschwindigkeitsverlauf.
Permeabilität [m²]
1.E-07
9.E-08
8.E-08
7.E-08
6.E-08
5.E-08
4.E-08
3.E-08
2.E-08
1.E-08
k(eps) [m²]
v [m/s]
0.E+00
0.E+00
0 5 10 15 20 25
Mittlerer Korndurchmesser ds [mm]
2.E-03
2.E-03
2.E-03
1.E-03
1.E-03
1.E-03
8.E-04
6.E-04
4.E-04
2.E-04
Abbildung 38: Abhängigkeit der Permeabilität sowie der resultierenden konvektiven Strömungsgeschwindigkeit
für typische Haldenparameter
Datum: Seite:
20.09.2011 85/169
Strömungsgeschwindigkeit [m/s]