火焰加速 (FA) 和爆燃-爆轰转变 (DDT) 是严重事故中的重要现象,因为它们会极大地影响氢气燃烧序列的最大载荷以及随之而来的结构损坏。氢气缓解的最终目标是设计出允许操作员避免 FA 和 DDT 的对策。在目前的核电站中,火焰速度超过 100 m/s 左右会危及主要内部结构的承载能力。原则上,可以建造新的安全壳设计来承载更高的动态载荷,但是,这会增加成本。要判断快速火焰和 DDT 的可能性,必须了解其原因和潜在过程。然后可以推导出可用于三维数值安全壳模拟的标准,测试氢气缓解方法的有效性,以确定 FA 甚至 DDT 是否可能。
执行摘要 . ... ................. ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 AEGIS 安装级测试标准 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ................. ... ................. ... . . . . . . . 8 验收标准. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 配置. . . . . . . . . . . . . ................. ... ................. ... ................. ... . . . . . 10 缓解功能和系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 电池管理系统(BMS). . . . . . .................. ... . ... ... . . . . . . . . . . . 15 紧急通风系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 爆燃通风. . . . . . . . . . . . . . ................. ... 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 18
我们在此报告了脉冲磁流体等离子枪的初步研究,该枪可根据需要在预填充或气体喷射模式下运行。这些模式通过可调节的推力和比冲实现灵活和响应迅速的性能。使用分子氮推进剂的运行表明,磁流体推进器是极低地球轨道空气收集和阻力补偿的候选技术。通过利用推进剂气体动力学改变推进器内的填充率和流动碰撞性,实现双模式运行。这会导致形成不同的模式,这些模式分别以它们允许的电流驱动的磁流体波为特征,即磁爆燃和磁爆轰。这些模式构成了使用气体动力学实现响应迅速的推进器性能的基础。使用飞行时间发射诊断来表征近场流速,我们发现当气体在推进器中膨胀时,模式之间会发生相对剧烈的转变,在爆燃和爆震状态下排气速度分别在 10 到 55 公里/秒之间。处理后的质量位模拟首次让我们看到了推进器的性能以及比冲和推力之间的权衡。预计脉冲位可调性为 ≏ 22%,在突发模式下运行时推进剂填充分数不同。
为了解决异常(热失控)条件下的气体产生问题,应设计一个系统来提供一系列保护措施,从灭火到通风再到爆炸缓解。例如,如果检测到烟雾,并且存在所谓的清洁剂抑制系统(例如,Novec™ 1230),则会释放清洁剂,通过降低封闭空间内的氧气水平和/或温度来帮助抑制早期火灾。如果在引入清洁剂后仍检测到热量,则表明可能发生了热失控,应启动二次抑制和紧急通风系统。最后,如果检测到高浓度的爆炸性气体,DNV GL 通常建议使用爆燃面板,该面板设计为在发生爆炸时打开,从而降低其严重性(另见下一条)。
为了解决异常(热失控)条件下的气体产生问题,应设计一个系统来提供一系列保护措施,从灭火到通风再到爆炸缓解。例如,如果检测到烟雾,并且存在所谓的清洁剂抑制系统(例如,Novec™ 1230),则会释放清洁剂,通过降低封闭空间内的氧气水平和/或温度来帮助抑制早期火灾。如果在引入清洁剂后仍检测到热量,则表明可能发生了热失控,应启动二次抑制和紧急通风系统。最后,如果检测到高浓度的爆炸性气体,DNV GL 通常建议使用爆燃面板,该面板设计用于在发生爆炸时打开,从而降低其严重程度(另见下一条)。
旋转爆震火箭发动机 (RDRE) 在航空航天和国防应用中备受关注,因为它们依赖于爆震,而不是爆燃。在爆震或增压燃烧中,火焰是超音速的,热量通过增压和释放循环释放,该循环的温度和压力都随时间变化。由于燃烧的局部化及其在一系列入口条件下的相对稳健性,热流道可以变得非常紧凑,这是经常被忽视的系统优势。这种压缩流道成为 SWAP 的优势,可以通过多种方式加以利用,例如增加燃料空间以增强系统范围。本提案涉及创新设计解决方案的设计、分析和制造演示,使爆震发动机能够使用非腐蚀耐火材料,这被认为是开发可重复使用的高热通量旋转爆震火箭发动机的一步。与目前的铜基材料相比,该技术将提供更高的最高使用温度和更好的热化学抗性。这一先进概念将在第一阶段工作计划中通过完成以下任务进行演示:定义设计要求;选择材料和开发属性数据库;设计和分析;制造简单的演示硬件;以及报告和交付。这项拟议工作的重要性在于提供更强大的 RDRE 组件,从而延长使用寿命、减少测试停机时间并提高测试条件。此外,相对于目前最先进的技术,这项工作中确定的概念将提供一种无腐蚀热壁材料解决方案,不需要任何主动冷却;从而消除了使用辅助泵、歧管和管道提供冷却液所带来的复杂性和额外的重量损失。