Pressure fluctuation characteristics of the short-radius elbow pipe for FBR in the postcritical Reynolds regime

超臨界レイノルズ数領域におけるFBR用ショートエルボ配管の圧力変動特性

白石 直*; 渡壁 寿人*; 佐郷 ひろみ*; 小竹 庄司; 山野 秀将   

Shiraishi, Tadashi*; Watakabe, Hisato*; Sago, Hiromi*; Kotake, Shoji; Yamano, Hidemasa

JAEAのナトリウム冷却高速炉のため、1/3縮尺モデルを用いてホットレグの圧力変動に着目した実験研究がなされた。全圧力損失係数は既往データと一致することを確認したうえで、レイノルズ数が8.010まで幾つかの試験データを追加した。その結果、超臨界域における流況はレイノルズ数に依存しない。また、統計データ分析により、配管壁への変動圧力は平均流速には依存するが、流体粘性には依存しないことがわかった。高流速条件では負の圧力スパイクが見られた。これらの実験データに基づき、モデルの縮尺や流体粘性に対しては相似則があるが、流速に対してはないことが明らかとなった。また、その変動圧力の実機ホットレグ条件への外挿性について考察した。

For the JAEA sodium-cooled fast reactor, an experimental study on the fluctuating pressure of the hot legs was carried out with tests using a 1/3-scale model. The total resistance coefficient is consistent with the published data, and our research has given some additional data up to the Reynolds number of 8.010. The flow pattern in the postcritical regime is independent of a Reynolds number. The statistical examination revealed that fluctuating pressures on the pipe wall depend on the mean velocity but not on the viscosity of the fluid. Negative spikes of pressure appeared for high velocity. Based on these experimental data it is revealed that, there are similarity laws for the scale of a model and the property of fluid, but not for the velocity in the pipe. We also discussed how to extrapolate the fluctuating pressure to the actual hot-leg conditions.