مدلسازی رشد فیلم بخار ایجاد شده براثر تماس کره داغ فلزی با آب در مخازن تحت فشار

تماس یک جسم داغ (مانند ذرات فلز مذاب) با یک سیال خنک و نسبتا فرارتر (مانند آب) در صنایع ریخته گری فلزات، کاغذسازی و در رآکتورهای هسته ای محتمل می باشد. انتقال حرارت بسیار شدید و سریع ناشی از این تماس می تواند فشار داخل فیلم بخار تشکیل شده بر روی ذره داغ را در مدت زمان اندکی افزایش دهد و منجر به رخداد پدیده انفجار بخار همراه با ایجاد موج فشاری شدیدی داخل مخزن حاوی ماده فرارتر گردد. در این مقاله ابتدا مدل ریاضی مسئله برخورد کره داغ فلزی کوچک از جنس مس با آب بدست آمده و سپس آثار تغییر فشار مخزن نگهدارنده آب بر روی تغییرات شعاع فیلم بخار، فشار درون فیلم بخار و دمای اشباع مرز بین فازی بررسی شده است. در انتها نیز نتایج رشد فیلم بخار و فشار درون این فیلم برای رخداد چنین پدیده ای در نیروگاه های هسته ای که فشار سیال خنک کن میله های سوخت آن بین 60 تا 150 بار می باشد، مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس نتایج بدست آمده در فشارهای خیلی بالای مخازن، پالس فشار درون فیلم بخار در زمان کوتاهی به شدت افزایش می یابد و احتمال رخداد پدیده انفجار بخار را بالا می برد.