Experimental investigation on transfer characteristics of temperature fluctuation from liquid sodium to wall in parallel triple-jet

平行三噴流体系における液体金属ナトリウム構造材間の温度変動伝達特性に関する実験研究

木村 暢之; 宮越 博幸; 上出 英樹 

Kimura, Nobuyuki; Miyakoshi, Hiroyuki; Kamide, Hideki

高速炉において、温度の異なる流体が混合することにより発生するサーマルストライピング現象を定量的に評価することは、構造健全性の担保及び設計合理化のうえで重要である。そこで、流体から構造材への非定常熱伝達挙動を明らかにするために、平行三噴流Na試験を実施した。構造材表面近傍における流体中と構造材中の温度変動から2点間の伝達関数を求め、既存の単一周期の理論式を適用し、熱伝達率を導出した。その結果、流体中の温度変動から構造材中の温度変動挙動を良好に再現することができた。

A quantitative evaluation on thermal striping, in which temperature fluctuation due to convective mixing causes thermal fatigue in structural components, is of importance for integrity of nuclear reactors and also general plants. Sodium cooled reactor had also several incidents of coolant leakage due to the high cycle thermal fatigue. A sodium experiment of parallel triple-jet configuration was performed to evaluate transfer characteristics of temperature fluctuation from fluid to structure. The non-stationary heat transfer characteristics could be represented by a heat transfer coefficient, which was constant in time and independent of the frequency of the temperature fluctuation.