Формирование, распространение и отражение от стенки сосуда волны термической детонации

Аннотация

В ходе аварии на АЭС с разрушением и плавлением активной зоны возможно образование крупнодисперсной смеси высокотемпературного расплава с пароводяной средой, что может привести к паровому взрыву, вследствие очень быстрой передачи энергии расплава к воде. Выполнена оценка динамических воздействий при паровом взрыве в рамках одномерного приближения с варьированием параметров исходной смеси. Приведено краткое описание математической модели термической детонации. Одним из ключевых процессов, определяющих темп выделения энергии в среде, является фрагментация капель расплава в ударной волне. Рассмотрен гидродинамический механизм фрагментации в зависимости от условий обтекания капель расплава пароводяной средой. Проведено численное исследование распространения волны термической детонации в системе кориум – вода и ее отражения от твердой стенки. Получена качественная картина процессов формирования, распространения и отражения от стенки волны. Определены количественные характеристики воздействия волны на стенку при варьировании координаты точки инициирования. Так же в расчетах менялось значение начальной объемной доли расплава. В результате анализа полученных результатов можно сделать вывод, что величины давления на стенку и импульса давления на стенку имеют более высокие значения для более удаленных от стенки точек инициирования. Это объясняется тем, что волна термической детонации в таких случаях формируется в наибольшей по размеру области, содержащей капли расплава.