Опыт использования расчетных кодов для моделирования пожаров на объектах транспортных ядерных энергетических установок

Аннотация

Рассмотрена возможность использования кодов расчетной гидродинамики (CFD) для моделирования пожаров на ядерных объектах. Основная задача исследования заключается в выработке алгоритма создания модели на CFD-кодах и поиске оптимальных параметров используемых моделей для получения наилучшего совпадения с экспериментальными данными. Представлены расчеты по CFD кодам-пожара для двух задач. В первом случае описана комната с распределенной горючей нагрузкой на основе стандартных элементов типа шкаф, стол и т.д. Особенность моделирования данного варианта состоит в выборе и применении адекватной инженерной модели пиролиза деревянных изделий. Для непосредственного моделирования горения использовалась модель EDM (Eddy Dissipation Model), которая часто применяется для инженерных расчетов. Приведены результаты расчетов в сравнении с экспериментальными данными для характерных точек измерения. Анализ результатов, представленный в статье, показал, что достигнуто хорошее совпадение экспериментальных и расчетных данных. Во втором варианте показано горение локализованного разлива горючей жидкости в объеме производственного помещения. Одним из отличий данного варианта является то, что горение в нем прекращалось при выгорании кислорода. Для этого модель горения была изменена на основе введения обратной связи по тепловому потоку при поступление паров топлива в объем. Дополнительные модификации: уточнение модели горения с применением подхода локальных фронтов пламени, учет анизотропии турбулентности на основе использования соответствующих моделей второго порядка и калибровки параметров. По результатам сравнения расчетных и экспериментальных данных достигнуто приемлемое совпадение.