Numerical simulation and prediction of implosion phenomena

Using gas-liquid two-phase flow theory, a modified mathematical model based on the computational fluid dynamics method SIMPLE (Semi-Implicit Method for Pressure-Linked Equations) is introduced to investigate implosion phenomena in high pressure chambers. For a characteristic physical model, the numerical results are obtained and analyzed, without refering to experimental data. Extensive calculations to predict the highest pressure on the chamber wall are performed under varying conditions such as the implosion pressure, the dimensions of the test models and the height of the upper air layer. Furthermore, the efficiency of different highest pressure reduction methods is analyzed. The results of these simulations and predictions are shown in a series of plots. (orig.)Unter Verwendung der Theorie zweiphasiger Gas-Fluessigkeits-Stroemungen wird ein auf der stroemungsdynamischen Methode SIMPLE (Semi-Implicit Method for Pressure-Linked Equations) basierendes, modifiziertes mathematisches Modell zur Untersuchung von Implosions-Phaenomenen in Hochdruck-Kammern vorgestellt. Fuer ein charakteristisches physikalisches Modell werden die ermittelten numerischen Resultate analysiert, und zwar ohne Rueckgriff auf experimentelle Ergebnisse. Mit Hilfe umfangreicher Berechnungen wird jeweils der hoechste Druck an der Kammerwand bestimmt. Dabei variieren der Implosionsdruck, die Abmessungen des Testmodells und die Hoehen der oberen Luftschichten. Ferner wird die Effizienz von Methoden zur Reduktion des hoechsten Druckes untersucht. Fuer verschiedene Testbeispiele sind die Resultate der ausfuehrlichen numerischen Simulation graphisch dargestellt. (orig.)Available from TIB Hannover: RA 3251(92/E/99) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEDEGerman