管内オリフィスによる鉛ビスマス合金のキャビテーション初生

Cavitation inception of lead-bismuth alloy in an orifice

矢田 浩基 ; 倉地 宏晃*; 鈴木 克明*; 月森 和之; 服部 修次*

Yada, Hiroki; Kurachi, Hiroaki*; Suzuki, Katsuaki*; Tsukimori, Kazuyuki; Hattori, Shuji*

液体金属中のキャビテーション壊食に関する研究は、ナトリウムを冷却材とする高速増殖炉の安全性の確認,水銀を使用する核破砕中性子源ターゲット容器の問題を解決するうえで非常に重要である。磁わい振動試験による水中及び鉛ビスマス中での壊食試験では、鉛ビスマス中での壊食速度は水中の約10倍となることが知られている。本研究では、液体金属流れ系におけるキャビテーション壊食の検討を行うため、オリフィスによる鉛ビスマス中でキャビテーション壊食試験が可能な試験装置を製作し、キャビテーションの初生条件を実験的に明らかにした。水中及び鉛ビスマス中での初生キャビテーション数はともに流速依存性はなく、0.80.6となる。

Research on cavitation erosion in liquid metal is very important to confirm the safety of fast breeder reactor using sodium coolant and to understand cavitation erosion of spallation in the liquid-mercury target of a neutron source. At the erosion test on vibration cavitation in water and in lead-bismuth, erosion rate in lead-bismuth is ten times as fast as in water. In this study, the flowing system apparatus was developed for cavitation inception test using an orifice in liquid metal. The cavitation inception tests were carried out in liquid metal of lead-bismuth and deionized water. We discussed parameters of cavitation inception. Cavitation inception is not dependent on flow velocity both in deionized water and in lead-bismuth. And incipient cavitation number is between 0.8 and 0.6.