Numerical Study of Spherical Vapor Layer Growth Due to Contact of a Hot Object and Water

Author(s):
Message:
Article Type:
Research/Original Article (دارای رتبه معتبر)
Abstract:
Vapor film formation and growth due to contact of a hot body and other liquids arise in some industrial applications including nuclear fuel rods, foundry and production of paper. The possibility of a steam explosion remains in most of these cases which could result in injuries and financial damage. Due to the importance of such phenomenon, this study deals with vapor layer forming, growth, and its internal pressure. A mathematical model of a molten spherical droplet immersed in water has been developed, and the results of the numerical solution are discussed. The effects of changing various characteristics (e.g. hot body size, temperature, and hydrostatic effects, as well as the temperature of bulk fluid) were investigated. These parameters affect the vapor layer size, vapor internal pressure, and the saturated temperature at the interface between vapor and liquid phases. Finally, conclusions indicate that the internal vapor pressure jumps, being up to several times larger than that of the initial condition. These pressure pulses and related vapor layer thickness variations could cause thermal fragmentation of the droplet which in turn results in strong pressure shock build-up due to small pieces of the droplet in contact with the water, which could then escalate to become a propagating large-scale vapor explosion. The vapor explosions could be hazardous and threaten the system safety.
Language:
English
Published:
Journal of Heat and Mass Transfer Research, Volume:5 Issue: 2, Summer and Autumn 2018
Pages:
111 to 120
magiran.com/p1948593  
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یک‌ساله به مبلغ 1,390,000ريال می‌توانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
دسترسی سراسری کاربران دانشگاه پیام نور!
اعضای هیئت علمی و دانشجویان دانشگاه پیام نور در سراسر کشور، در صورت ثبت نام با ایمیل دانشگاهی، تا پایان فروردین ماه 1403 به مقالات سایت دسترسی خواهند داشت!
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 70 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!