圧力波伝播実験 : 第3報 蒸気発生器モデルにおける試験結果

Experiment on pressure wave propagation; (III)The Result of experiment with steam generator model

菱田 誠*; 佐藤 健*; 堀 雅夫*

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期間昭和46年4月1日昭和51年11月30日 目的 蒸気発生器内でナトリウム-水反応事故が起った時の圧力波が二次系に伝播する様子を調べるための実験で,本報では蒸気発生器単体について圧力波伝播特性を調べた。要旨 原型炉二次系構成機器のうち,蒸気発生器を取りあげ,実物の約1/12.5の縮尺モデルについて圧力波伝播実験を行なった。試験条件は,1)圧力波伝播媒体として水を使用した。2)立上り時間約1.5msec,波高値約2.27.0kg/cm2の第一パルス波を存する入力波形を使用した。試験結果から次のことが判った。1)入力波形の第一パルス波の波高値は,蒸気発生器下部プレナムで約1/15に,上部プレナムで約1/30に減少する。2)計算結果と実験結果では差異を示す場所もあるが,全体的には比較的良い一致を示す。3)実験結果と計算結果の比較の際に,SG部分に次の三つの計算モデルを用いた。(イ)実際の断面積に従って,一次元的に組合せたモデル。(ロ)伝熱管部に平均断面積を用いたモデル。(ハ)シュラウド外側(実際のSGではダウンカマー部に相当)のみを考慮したモデル。比較結果では,各モデルによる計算結果ともかなり良く一致しており,モデル間の差も殆どなかった。4)使用した計算モデルは,この蒸気発生器と同様の形状の過熱器,再熱器等に使用可能と考える。5)SWAC―5計算コードは,実機二次系の圧力波伝播解析に使用できると考える。

Pressure wave propagation in and through a steam generator was studied using 1/12.5 scale model of the MONJU steam generator for the purpose of establishing the analyzing method of pressure-wave propagation through the FBR secondary circuit in case of a sodium-water reaction. The tests were conducted using water as the coolant flnid instead of sodium. The first wave of input pressure had 1.5 msec rise time and 2.27.0 kg/cm peak value. The test results were compared with the calculation results by SWAC-5H and SWAC-5K codes which were developed for analyzing the pressure wave propagation in an FBR secondary circuit. Following conclusions were obtained from this study; (1)Peak value of the first wave was decreased from that of the input wave to about 1/15 in the lower plenum of SG and to about 1/30 in the upper plenum of SG. (2)The agreements between the experimental results and calculated resutls were fairly good as a whole. (3)Following models were used for the calculation of pressure propagation in SG; (a)One-dimensional variable cross-section model (b)Average cross-section model (c)Down-comer cross-section model (Omitting the tube bundle path and center pipe path) All of the above models showed a fairly good agreement with the experimental results and there were not much differences between the calculated results by each model. (4)The above calculation models can be applied for the calculation of pressure wave propagation in and through a superheater and reheater which have the similar configuration with this steam generator model. (5)The SWAC-5 codes can be used for the analysis of pressure wave propagation in the actual FBR secondary circuit.