高サイクル熱疲労に関するT字合流管内温度変動特性の研究

Study on Temperature Fluctuation Characteristics for High Cycle Thermal Fatigue in a Mixing Tee

五十嵐 実; 五十嵐 実; 上出 英樹 ; 田中 正暁  ; 木村 暢之

not registered; Igarashi, Minoru; Kamide, Hideki; Tanaka, Masaaki; Kimura, Nobuyuki

サーマルストライピング現象の研究は、高速炉における構造健全性の観点で重要である。本研究では、サーマルストライピング現象を解明するために、T字管体系の水流動試験を実施している。本論文では、粒子画像流速測定法を使用した流速測定及び熱電対ツリーを使用した温度測定を実施し、合流部での流動特性及び温度変動特性を把握した。サーマルストライピングで重要となる壁面噴流のフローパターンにおいて、枝配管の後流域に2つの渦が生成されこの渦が温度変動強度に影響を及ぼしていることがわかった。また、温度変動の周波数特性を評価する方法として、無次元化したパワースペクトル密度(PSD)を提案した。

Research of thermal striping phenomenon is significant for the safety of a fast reactor. In this study, a water experiment for thermal hydraulics in T junction was performed to investigate thermal striping phenomena. Measurement of flow velocity using particle image velocimetry and detailed temperature measurement using a movable thermocouple tree were carried out to clarify mixing phenomena in T junction. The velocity measurement showed that, in the wall jet case, the vortices were generated in the wake region behind the branch pipe jet. This vortex was correlated with prominent frequency of the temperature fluctuation. As a method of evaluating the frequency characteristic of temperature fluctuation, normalized power spectrum density (PSD) was proposed.