静電容量検出型電気式ボイド率計の実用化に関する実験的研究

Experimental study on feasibility of capacitance void fraction meters

渡辺 博典; 光武 徹*; 柿崎 禎之*; 高瀬 和之

Watanabe, Hironori; Mitsutake, Toru*; Kakizaki, Sadayuki*; Takase, Kazuyuki

軽水炉では、炉心のボイド率が変化すると炉心出力,冷却能力,燃料の転換比等が変化することから、炉心熱設計においては炉心内ボイド率を正確に把握する必要がある。このために炉心条件下でも実用的に計測できるボイド率計として、静電容量検出型電気式ボイド率計の開発を行っている。二相流中のインピーダンスの静電容量成分(C成分)を計測すると水質が純水でもボイド率計測が可能となるとともに、水単相から蒸気単相に至るほぼ全領域の計測が可能となる。本発表では、静電容量検出型電気式ボイド率計の計測特性等について報告する。

The electro-void fraction meter (Capacitance Type meter) is practical for high void fraction measurement. It can be used with various shapes of flow conduits such as round, rectangular and rod-bundle geometries. The principle of the meter is that the electrical capacitance of a gas-liquid two-phase flow changes with respect to the void fraction. High-frequency power supply enables to measure the void fraction of the pure water. It was confirmed by an air-water two-phase flow experiment that void fraction can be obtained in real time by measuring the capacitance of the two-phase flow. Void fraction ranging from 0 to more than 0.9 in a 37-rod bundle was successfully measured under 7MPa pressure conditions.