Массового поражения

Для иллюстрации и сравнения результатов, полученных по двум моделям, на рис. 4.4...4.7 приведены некоторые характеристики двухфазного испаряющегося потока в пористых матрицах в зависимости от его расходного массового паросодержания х. Расчеты выполнены с использованием физических свойств воды и водяного пара в состоянии насыщения при давлении 0,1 МПа. Интеграл 1(х) на рис. 4.4, б рассчитан в соответствии с формулой (4,19) по значениям параметра Ф (х), приведенным на рис. 4.4, а.

Анализ сопротивления при движении испаряющегося теплоносителя внутри пористого материала приведен в разд. 4,3. Там было показано, что для расчета перепада давлений необходимо знать изменение величины расходного массового паросодержания двухфазного потока х. Причем там же в качестве примера рассмотрено решение задачи для постоянного по длине канала с проницаемым заполнителем внешнего теплового потока q, когда массовое паросодержание двухфазной смеси линейно возрастает х= (Z-L)/ (K-L).

Аналогично может быть рассчитано изменение массового паросодержания испаряющегося потока и для канала с изменяющейся по длине плотностью теплового потока q (Z) :

в которое входит величина насыщенности s проницаемой среды жидкостной фазой, зависящая от расходного массового паросодержания потока х

ческая составляющие процесса могут быть решены точно только совместно. Температура охладителя в начале области испарения и температура паровой фазы двухфазного потока в ней равны температуре нас» щения, которая определяется давлением в этой области. В свою очередь, в уравнении (6.9) относительная фазовая проницаемость /2 паровой фазы и удельный объем двухфазной смеси v зависят через насыщенность пористой структуры жидкостной фазой смеси s (x) от расходного массового паросодержания потока х, определяемого из решения тепловой составляющей задачи. Физические свойства охладителя на каждом из участков течения также зависят от его температуры и давления. Для того чтобы разделить тепловую и гидродинамическую составляющие и получить результаты в аналитической форме с целью выявления качественных и основных количественных закономерностей исследуемого процесса, принимаем ряд допущений.

На рис. 6.7 показано изменение температуры пористого материала в области испарения и массового паросодержания потока для трех случаев, соответствующих точкам I, II, III на рис. 6.6. Для них получено соответственно: !?(*:) = 50; 200; 500 °С; В1 =0,82; 3,28; 4,01; k-l =0,246; 0,266; 0,383. В первом случае испарение завершается в первой зоне; второй соответствует завершению испарения при предельном перегреве )?*, в третьем — область испарения состоит из двух зон, причем z* — I = = 0,246; k-z* = 0,137.

Рис. 6.7. Изменение температуры проницаемой матрицы в области испарения (а) и массового паросодержания двухфазного потока в ней (б) при параметрах системы, соответствующих точкам 1-Ш на рис. 6.6

Записанные выражения позволяют рассчитать изменение температуры пористого материала, энтальпии охладителя, расходного массового паросодержания двухфазного потока в области испарения. Для определения ее относительной протяженности k - 1 используем последнее из условий (7.8) , которое с учетом (7. 14). ..(7. 18) можно записать так:

(м2-с), коэффициент ip выбирается по номограммам, представленным на рис. 1.19, в зависимости от массового паросодержания х, значения комплекса (wpp) и давления. При этом данные на рис. 1.19, а относятся к течению в обогреваемых трубах, а на рис. 1.19, б — в необо-Рис. 1.18. Значение коэффициента * греваемых. Однако следует при расчете сопротивлений в элементах отметить, что коэффициент с многократной циркуляцией ^ выбранный ПО НОМОГраМ-

На рис. 8.12, а, б представлены зависимости относительных расходов жидкости в пленке ж2=С/пл/С и в ядре потока х3=0я'/0 от массового паросодержания смеси х при отсутствии обогрева и в условиях обогрева при различных значениях q. Измеренные расходы жидкости в пленке в необогреваемом канале получены при гидродинамическом равновесии.

Из последнего уравнения видно, что суммарный массовый расход пара и конденсата G, проходящий через трубу, однозначно связан с тепловой нагрузкой, размерами трубы и значениями расходного массового паросодержания потока на входе и выходе из канала. При этом чем выше тепловая нагрузка q и чем длиннее труба, тем выше должны быть расход и скорость потока в трубе.

Многие из крупногабаритных конструкций потенциально опасны для человека, причем степень опасности этих объектов зачастую не ниже, чем у оружия массового поражения. Достаточно вспомнить аварию на Чернобыльской АЭС, сравнимую по последствиям со взрывом атомной бомбы, или разрыв магистрального газопровода возле Улу-Теляка (Башкортостан), приведший к гибели сотен людей, чтобы осознать остроту проблем, возникающих при эксплуатации крупногабаритных конструкций.

В период первой мировой войны впервые в большом масштабе было использовано химическое оружие — оружие массового поражения и уничтожения живой силы противника — боевые отравляющие вещества (БОВ). Их применяли также для заражения местности, вооружения, боевой техники и различных тыловых объектов.

Планетарные катастрофы с возможностью гибели людей связываются с такими природными явлениями, как столкновение Земли с крупными астероидами, имеющими скорости движения до 80 км/с, а также с полномасштабными военными действиями с применением современного ядерного, термоядерного и химического оружия массового поражения.

Появление оружия массового поражения (ядерного, химического и бактериологического) и угроза третьей мировой термоядерной войны сопряжены с возможностью антропогенной общепланетарной катастрофы и вероятностью летального исхода 5 • 10°-1 • 101. Это означает возможность многократного уничтожения всего человечества, как и при природных общепланетарных катастрофах, возможность уничтожения всего главного на Земле с риском, превышающим указанный выше на много порядков.

— оружие массового поражения (ядерное, химическое, бактериологическое) и объекты оборонного комплекса;

Для обеспечения техногенной безопасности в начале XXI в. должно быть учтено, что в мировой техногенной, гражданской и оборонной сфере насчитывается до 103 объектов ядерной техники мирного и военного назначения, более 5 • 104 ядерных боеприпасов, до 8 • 104 т химических вооружений массового поражения, сотни тысяч тонн взрывопожароопасных, сильно действующих ядовитых веществ, десятки тысяч объектов с высокими запасами потенциальной и кинетической энергии, энергии газов и жидкостей, сотни тысяч километров магистральных, промысловых и технологических трубопроводов и сотни тысяч сосудов давления.

4. На современном и предстоящем этапах развития страны в качестве базового рекомендуется использовать положение о приемлемом уровне риска возникновения или проявления опасностей в гражданской и военной сферах, за исключением опасности возникновения мировой войны с применением оружия массового поражения (ядерного, химического, бактериологического и психотропного). В связи с этим не представляется возможным с социально-экономических и научно-технических позиций обеспечить декларируемый принцип абсолютной безопасности и задача сводится к допустимости возникновения аварийных и чрезвычайных ситуаций с возможной минимизацией причиняемого ими ущерба, с оценкой максимально возможного, приемлемого и управляемого риска как глобальных и национальных, так и региональных и местных аварий и катастроф. Из этого положения также следуют исключительная

опасность для земной цивилизации мировой войны (независимо от политических, экономических или технических причин ее возникновения) с применением существующих и прогнозируемых средств массового поражения и детерминированная недопустимость ее возникновения.

— несовершенство технологий хранения, транспортировки, утилизации и уничтожения оружия массового поражения;

— оружие массового поражения (ядерное, химическое, бактериологическое);

Биологически опасные объекты. Интенсивное развитие в последние годы биотехнологий, генной инженерии, производства вакцин в сочетании с ранее выполненными разработками биологического оружия массового поражения и с наличием специальных могильников создают опасность поражений живых организмов биологического и биохимического типов. Анализ соответствующих поражающих факторов, механизмов и цепочек повреждений является предметом специальных исследований.