In this paper, the factors that contribute to the uncertainty of the critical heat flux for a uniform heat-generating porous debris bed being cooled in water are considered. Global sensitivity of the dryout heat flux to the model and physical parameters of the problem is studied. Model calibration by optimization of parameters in the dependencies of relative permeabilities and passabilities on the void fraction is carried out using the experimental data available. Sensitivity indices of the critical heat flux to the physical parameters (particle diameter, porosity, system pressure) are calculated, and the cumulative distribution function of the critical heat flux is presented. Boundaries of the region where long-term cooling of the debris bed is possible without local dryout are determined. It is shown that boundaries of the safe region depends weakly on the model chosen, especially at high water inflow.
porous media, boiling, critical heat flux, sensitivity analysis, uncertainty analysis
В работе рассматриваются факторы, вносящие неопределенность в величину критического теплового потока при охлаждении однородного тепловыделяющего пористого слоя, находящегося в объеме воды. Исследована глобальная чувствительность критического теплового потока к модельным и физическим параметрам задачи. Проведена калибровка модели путем оптимизации параметров, определяющих функциональные зависимости для относительных фазовых проницаемостей на имеющихся экспериментальных данных. Определены индексы чувствительности критического теплового потока к физическим параметрам (диаметр частиц, пористость, системное давление), построены функции распределения критического теплового потока и определены границы безопасной области, в которой возможно стационарное охлаждение пористого слоя без локального осушения среды. Показано, что граница безопасной области слабо зависит от выбора модели, особенно при высокой скорости подачи воды.
пористые среды, кипение, критический тепловой поток, анализ чувствительности, анализ неопределенности
