Forschungszentrum Karlsruhe - Wissenschaftliche Berichte - FZKA 6812
Calculation
of Detonation Cell Sizes for
Hydrogen-Air-Steam Mixtures at ITER Typical Pressures
A.
Gavrikov, A. Lelakin, W. Breitung, S. Dorofeev
Abstract
Results
are presented on detonation cell sizes calculations for ITER relevant mixtures
and initial conditions, which are required to evaluate DDT potential. An
extended version of GP – software (Gas Properties) is described. This software
provides both graphic and tabular representation of various properties of
mixtures of hydrogen concerning flammability, explosion properties (including
detonation cell sizes), thermodynamic parameters, and transport properties.
Calculated values of detonation cell sizes are presented for a range of
conditions typical for ex-vessel LOCA scenarios in VVPSS. It is shown that
generally the detonation cell size decreases with pressure. However, for
certain ranges of initial conditions and mixture compositions the function of
detonation cell size on the initial pressure is not monotonic. Evaluation of
DDT potential, thus, should use detailed analysis of the cell size data. The GP
– software gives an efficient tool for such an analysis.
Berechnung von Detonationszellgrößen für
Wasserstoff-Luft-Dampf-Mischungen bei ITER-typischen Drücken
Zusammenfassung
Die Ergebnisse einer Berechnung der
Detonationszellgröße für ITER-relevante Mischungen und Anfangesbedingungen, die
zur Bestimmung des DDT-Potenzials benötigt werden, werden präsentiert. Eine
erweiterte Version der GP-Software (Gas Properties) wird beschrieben.
Verschiedene Stoffwerte für Wasserstoffmischungen, wie Zündgrenzen,
Explosionsstoffdaten (inkl. Detonationszellgrößen), thermodynamische Parameter
und Transportstoffwerte, werden sowohl graphisch als auch in Tabellenform
ausgegeben. Für Anfangsbedingungen, die typisch für ein VVPSS Ex-Vessel LOCA-
Szenario sind, werden Detonationszellgrößen ermittelt. Es zeigt sich, dass die
Detonationszellgröße mit steigendem Druck abnimmt. Für einen gewissen Bereich
von Anfangsbedingungen und Mischungszusammensetzungen ist der Verlauf der
Detonationszellgröße über dem Anfangsdruck nicht monoton. Die Bestimmung des
DDT-Potenzials muss daher eine detaillierte Analyse der Zellgrößen umfassen.
Mit der GP-Software steht dazu ein effektives Werkzeug zur Verfügung.
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