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核工业

轻水堆核电站发生严重事故时 ,堆芯内金属的氧化反应及堆芯熔融物与混凝土的反应皆产生大量氢气。氢气在安全壳中扩散 ,同时不断与空气和水蒸气混合 ,从而导致安全壳内形成可燃混合气体。氢气在安全壳内的燃烧将导致安全壳内气体压力和温度的快速上升 ,给安全壳的完整性带来严重威胁。在严重事故下 ,对可燃混合气体采取点火器对氢气进行预先点火是一种有效的缓解措施 ,其目的是在事故早期将氢气在较低浓度下点火 ,从而确保氢气仅发生慢速的扩散燃烧。


在国家核安全局颁布的 《关于新建核电厂若干安全问题的技术政策》 中明确指出:严重事故下 ,必须消除威胁安全壳完整性的大规模的氢气爆燃和爆炸。针对这一政策 ,中国在今后新建核电厂时 ,必须考虑严重事故下氢气在安全壳内的行为及其缓解措施。


CHEMKIN 作为作为世界上最顶尖的化学反应机理分析、燃烧过程模拟、流场分析软件尤其适合于核电氢气点火安全特性研究。


CHEMKIN 具有非常强大的求解复杂化学反应问题的软件包,适合用于对燃烧过程、催化过程、化学气相沉积、等离子体及其他化学反应的模拟。CHEMKIN 以气相动力学、表面动力学、传递过程这三个核心软件包为基础,提供了对21 种常见化学反应模型及后处理程序。CHEMKIN能够对氢气点火燃烧的全过程进行完整精确的分析,从氢气分布的三维计算流体力学模拟;评估点火时氢气发生火焰加速和燃爆转变的可能性;优化点火器系统的空间布置及点火时间;到氢气扩散火焰和慢速燃烧的模拟,CHEMKIN都能发挥其强大的分析、计算机优化能力。



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