流体金属二相流の熱流動特性に関する基礎研究(2)-ナトリウムの沸騰伝熱特性-

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堺 公明; 塩津 正博*; 畑 幸一*; 白井 康之*; 濱 勝彦*

Sakai, Takaaki; Shiotsu, Masahiro*; Hata, Koichi*; Shirai, Yasuyuki*; not registered

本研究では、ナトリウム冷却高速増殖炉の重要なクライテリアの一つである沸騰開始条件を明確にする観点から、ナトリウムの沸騰開始過熱度について、実験及び評価モデルの検討を実施した。ナトリウムの沸騰開始過熱度は、従来よりデータの分散が大きいと指摘されている。様々な影響因子のうち、特に重要な影響因子として、ナトリウム中に溶存する酸素濃度及び流速の依存性につき試験を実施した。その結果、酸素溶存依存性について、比較的低温(液温 863K及び 923K)の条件においては、沸騰開始過熱度は酸素濃度に依存して変化することを確認した。また、流速の依存性について、流速の増大にともなって沸騰開始過熱度は低下し、流速依存性を有することが確認された。さらに、それらの結果に基づき、un-floodedキャビティからの発泡形態を想定した流速依存性モデルを導出した。モデルでは、臨界気泡径を代表長さとするレイノルズ数を新たに定義した。 従来、水、混合冷媒(R-113)、及び、ナトリウムは異なる流速依存性を示すことが報告されているが、本モデルによれば、それらを統一的に説明可能であることが明らかとなった。

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