Publication: К единообразному CFD+описанию работоспособности рекомбинаторов с учетом детального механизма реакции окисления водорода
Файлы
Дата
2023
Авторы
Авдеенков, А. В.
Ачаковский, О. И.
Кетлеров, В. В.
Соловьев, С. Л.
Зыонг, К. Х.
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Издатель
НИЯУ МИФИ
Аннотация
Для согласованного CFD-обоснования работоспособности рекомбинатора водорода применен детальный механизм реакции рекомбинации водорода и кислорода. Расчетная методика с использованием детального механизма позволяет претендовать на универсальность в численном обосновании как производительности рекомбинатора, так и порога беспламенной рекомбинации. Используемый подход обеспечивает единообразие при численном обосновании характеристик рекомбинаторов различного типа с точки зрения как верификации свойств моделей рекомбинаторов, так и оптимизации конструкции рекомбинаторов для возможного улучшения их характеристик. Разработанные на основании этого подхода модели были применены как для плоских, так и для цилиндрических каталитических элементов, которые используются соответственно в рекомбинаторах типа FR и РВК. В рамках численных исследований проведена верификация детального механизма рекомбинации, в частности, проведено сравнение распределений температур вдоль каталитических элементов и производительностей. Было получено хорошее согласие между расчетными и экспериментальными данными. В рамках подхода учитывается механизм не только поверхностной рекомбинации водорода и кислорода на платине, но и объемной рекомбинации в газовой фазе. Это позволяет рассчитать начало интенсивного горения вне каталитических пластин, что является признаком объемного воспламенения водородо-воздушной среды. Концентрации, при которых возможно такое воспламенение, получены при разных содержаниях водяного пара в среде. Таким образом, предложенный подход и созданные модели позволяют полностью описывать работоспособность рекомбинаторов самой различной конструкции без привлечения дополнительных экспериментальных данных, что крайне необходимо при обосновании водородной взрывобезопасности АЭС
Описание
Ключевые слова
многошаговая реакция , поджиг , химическая кинетика , производительность , рекомбинатор
Цитирование
Авдеенков А.В., Ачаковский О.И., Кетлеров В.В., Соловьев С.Л., Зыонг К.Х. К единообразному CFD+описанию работоспособности рекомбинаторов с учетом детального механизма реакции окисления водорода. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2023. – № 4. – С. 61-72. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2023.4.05