logo
MechMath
Механика и прикладная математика

Учебно-образовательная физико-математическая библиотека

Поиск по библиотеке:

Книга

Мелихов В.И., Мелихов О.И., Якуш С.Е. Гидродинамика и теплофизика паровых взрывов. М.: ИПМех РАН, 2020. (ISBN 9785917412597)

Скачать: pdf (7.50 M)

Автор(ы):Мелихов В.И., Мелихов О.И., Якуш С.Е.
Название:Гидродинамика и теплофизика паровых взрывов
Издательство:М.: ИПМех РАН
Год:2020
ISBN:9785917412597
Аннотация:В книге рассмотрены процессы, протекающие при взаимодействии высокотемпературных расплавов с жидкими охладителями. Приведен обзор основных стадий протекания паровых взрывов при тяжелых авариях на ядерных реакторах, включая предварительное перемешивание, инициирование (триггеринг) и собственно взрыв. Подробно освещена фрагментация струи расплава в глубоком бассейне за счет развития неустойчивости и срыва капель. Рассмотрены экспериментальные данные по паровым взрывам при растекании слоя расплава по дну мелкого бассейна с охладителем, изучены возможные механизмы возникновения области предварительного перемешивания. Рассмотрен возможный механизм взаимодействия за счет захвата пузырьков горячего пара недогретой жидкостью с возникновением кумулятивных струек, ударяющих по расплаву и вызывающих ответные всплески расплава. Рассмотрена теория термической детонации на основе адиабат Гюгонио для многофазной системы. Получены оценки долей участвующих во взрыве расплава и охладителя для стратифицированной конфигурации «расплав–вода» и определены параметры парового взрыва в условиях аварии на парогенераторе реактора со свинцовым теплоносителем.

Книга может представлять интерес для специалистов в области безопасности атомной энергетики, механики многофазных сред, гидродинамики и теплофизики, студентов и аспирантов.
Оглавление:ПРЕДИСЛОВИЕ.....7

ГЛАВА 1. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ РАСПЛАВА С ОХЛАДИТЕЛЕМ.....11
1.1. Паровые взрывы в природе и техногенной сфере.....11
1.2. Сценарии взаимодействия расплава с водой при тяжелых авариях на АЭС.....14
1.3. Концептуальная схема протекания крупномасштабного парового взрыва.....19
1.4. Краткий обзор экспериментальных исследований парового взрыва.....23
1.4.1. Эксперименты Сандийской национальной лаборатории (США).....23
1.4.2. Эксперименты FARO (JRC Ispra, Италия).....28
1.4.3. Эксперименты KROTOS (JRC Ispra, Италия).....32
1.4.4. Эксперименты TROI (Южная Корея).....39
1.4.5. Эксперименты ФЭИ (РФ).....47
1.4.6. Эксперименты НПО «Луч» (СССР).....48
1.4.7. Основные выводы по экспериментам.....49
1.5. Пленочное кипение в проблеме парового взрыва.....50
Литература к главе 1.....73

ГЛАВА 2. ФРАГМЕНТАЦИЯ СТРУИ РАСПЛАВА В ОХЛАДИТЕЛЕ.....81
2.1. Режимы дробления.....81
2.2. Линейный анализ устойчивости струи.....87
2.2.1. Устойчивость поверхности струи.....87
2.2.2. Фрагментация струй расплава в условиях тяжелой аварии.....95
2.2.3. Устойчивость струи расплава, окруженной пленкой пара, в воде.....96
2.3. Длина распада струи расплава в условиях пленочного кипения.....110
2.3.1. Корреляции для длины распада струи.....110
2.3.2. Сравнение моделей c экспериментом.....120
Литература к главе 2.....122

ГЛАВА 3. ПЕРЕМЕШИВАНИЕ РАСПЛАВА С ОХЛАДИТЕЛЕМ В СТРАТИФИЦИРОВАННОЙ КОНФИГУРАЦИИ.....127
3.1. Два механизма перемешивания расплава с охладителем для стратифицированных паровых взрывов.....127
3.2. Синхронный механизм перемешивания при стратифицированном паровом взрыве.....136
3.3. Перемешивание вследствие коллапса паровых пузырьков на поверхности раздела.....143
3.3.1. Конденсация пузырька перегретого пара в недогретой воде.....144
3.3.2. Влияние начального перегрева пара на динамику процесса.....160
3.3.3. Вычисление кинетической энергии жидкости.....163
3.3.4. Воздействие воды на поверхность расплава при коллапсе парового пузырька.....169
3.4. Сопоставление двух механизмов перемешивания при стратифицированном паровом взрыве.....196
Литература к главе 3.....198

ГЛАВА 4. МЕТОД АДИАБАТ ГЮГОНИО ДЛЯ АНАЛИЗА ПАРОВОГО ВЗРЫВА.....203
4.1. Детонация горючих газовых смесей.....204
4.2. Детонация многофазных смесей.....207
4.3. Исследование термической детонации в системе «жидкий свинец–пар–вода» методом адиабат Гюгонио.....215
4.3.1. Постановка задачи и математическая модель.....215
4.3.2. Процедура построения адиабаты Гюгонио.....218
4.3.3. Валидация расчетной программы.....220
4.3.4. Параметрический анализ для смеси «свинец–пар–вода».....229
4.3.5. Оценка работы расширения для парогенератора.....239
4.3.6. Возможность применения метода «частичных» адиабат.....242
4.4. Определение параметров стратифицированного парового взрыва методом адиабат Гюгонио.....244
4.4.1. Модель «частичных» адиабат.....246
4.4.2. Метод решения.....255
4.4.3. Свойства расплава и охладителя.....255
4.4.4. Анализ стратифицированного парового взрыва методом «частичных» адиабат Гюгонио.....256
Литература к главе 4.....265

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.....271