サブクール水中におけるクエンチング現象と熱伝達

A Quenching Phenomenon and Its Heat Transfer in the Subcooled Water

斎藤 伸三; 森 治嗣*; 落合 政昭; 戸田 三朗

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軽水炉の反応度事故時における燃料棒の非定常冷却過程を明らかにするため、ジルカロイ製中実丸棒及び管を用いサブクール条件下で模擬実験を行い、詳細に検討した。その結果、冷却過程は、クエンチング温度Tqとリウェッティング温度Trによって3つの領域に分けられ、Tq以上およびTr以下の領域における挙動は従来の沸騰曲線から説明出来るが、TqからTrの領域は従来に明らかにされていない熱伝達挙動を示し蒸気膜の崩壊に伴なう激しい流体の乱れが大きく急冷に寄与していることが高速度カメラによる撮影からも確認された。また、Tqは冷却水のサブクール度の増加とともに水の最大加熱温度をはるかに上廻るようになり、一方、Trははとんどその影響を受けず最大過熱温度と一致した。本実験条件では、LOCA時と異なりリウェット領域から 膜沸騰領域への試験体軸方向の熱伝導は少なく、半径方向の熱伝達が支配的である。

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