Entrainment of water around a single rod immersed in water pool with gas jet impingement, 2

水プール中の丸棒へ衝突するガスジェットへの水のエントレインメント,2

田村 武士*; 曽我 和生*; 杉山 憲一郎*; 奈良林 直*; 大島 宏之; 須田 一則 

Tamura, Takeshi*; Soga, Kazuo*; Sugiyama, Kenichiro*; Narabayashi, Tadashi*; Ohshima, Hiroyuki; Suda, Kazunori

ナトリウム冷却高速炉の蒸気発生器安全評価の観点から、ナトリウム-水反応に伴う伝熱管の二次破損現象を評価することが重要な課題となっており、SERAPHIMコードの開発が進められている。本研究では、SERAPHIMコードの検証を目的として、ナトリウムプール中でも使用可能なボイド率測定技術を開発するとともに、水プール中に設置した丸棒にアルゴンガスジェットを衝突させる実験を行い、丸棒周囲のボイド率を測定した。実験より、丸棒表面から数mm離れた位置ではボイド率が1より小さい値になることがわかり、過去の研究で得られたガスジェット中には水がエントレインされるという知見に一致することを確認した。ただし、ガス流速の高い条件では、ジェットが衝突する側のよどみ領域で水がエントレインされずにボイド率が1になることもわかった。以上の知見とともに、ナトリウムプール中でもボイド率を測定できる見通しを得た。

To evaluate the phenomena for the secondary heat transfer tube failure due to overheating by sodium-water reaction in steam generator of liquid sodium cooled fast breeder reactor, a sophisticated computer code SERAPHIM has been developed by JAEA. As the first step to verify the adequacy of SERAPHIM code, a visualization experiment of Ar gas jet impinging a single rod with 20mm in diameter immersed in a water pool was performed in our previous study. In this paper, we measured the void fraction around a single rod in the water pool as a basic experiment using the apparatus capable of doing sodium pool experiment to investigate the flow pattern and the water entrainment around a single rod. The result of the void fraction reflected the result of the heat transfer experiment that had been reported before was obtained, and a certain prospect of the measurement of the void fraction in sodium pool was obtained.