Study on the gas entrainment design method by CFD data on steady cylindrical systems for a sodium-cooled reactor

ナトリウム冷却炉を対象とした定常円筒体系での数値解析データによるガス巻込み評価手法に関する研究

堺 公明; 文字 秀明*; 江口 譲*; 岩崎 隆*; 大島 宏之

Sakai, Takaaki; Monji, Hideaki*; Eguchi, Yuzuru*; Iwasaki, Takashi*; Ohshima, Hiroyuki

ナトリム冷却炉の液面からのガス巻込みに対する設計手法を検討した。本研究は、コンピュータ数値解析による設計手法を開発するために試行したものであり、円筒形タンク内でのくぼみ渦を対象として実施した。数値解析結果は、実験で測定された速度分布を精度よく予測するとともに、数値解析結果を用いた無次元数によって、ガス巻込み判定マップが作成可能であることが明らかになった。

Design method for gas entrainment (GE) from liquid surfaces in a sodium-cooled fast breeder reactor (FBR) was studied. As one of trials to develop the design method by a computation fluid dynamics (CFD) technique, prediction of the GE condition from a surface vortex dimple in a cylindrical tank was performed by using a conventional CFD method. The CFD results showed reasonable agreements with the measured velocity profiles in experiments. Non-dimensional numbers by using the CFD results were proposed for the criteria of GE prevention. The GE design map was drawn by the CFD non-dimensional numbers for the existing CFD database. It was prospective that the gas entrainment can be evaluated by using the map of CFD non-dimensional numbers.