Взаимодействие высокотемпературных расплавов с водой

Многофазные системы – это сложная гидродинамика и физика, взаимодействие газов и жидкостей на меняющихся в ходе течения границах, взаимосвязанные процессы, протекающие на различных масштабах. Эксперименты и численное моделирование в этой области требуют применения самых современных методов с высоким пространственно-временным разрешением. Однако усилия исследователей зачастую бывают вознаграждены не только сухими научными результатами, но и немалым эстетическим удовольствием, ощущением красоты и гармонии природы.

В лаборатории термогазодинамики и горения ИПМех РАН завершена работа в рамках гранта РНФ 18-19-00289 по изучению взаимодействия высокотемпературных расплавов с водой. Данная тематика важна для изучения паровых взрывов и обеспечения безопасности атомных реакторов.

Одним из красивых результатов стали трехмерные расчеты взрыва одиночной капли расплава. Впервые визуализирован процесс развития колебательной неустойчивости паровой пленки при воздействии кратковременного импульса давления, фрагментация капли с образованием многочисленных микроструй и микрокапель, вылетающие с возмущенной поверхности капли расплава.

• 
  Фрагментация капли расплава при взаимодействии с водой

См. также:

• S.E. Yakush, N.S. Sivakov. Numerical modeling of high-temperature melt droplet interaction with water. Annals of Nuclear Energy. 2023. V. 185. Paper# 109718. DOI: 10.1016/j.anucene.2023.109718

Информация на апрель 2023 г.