Experimental investigation on characteristic of entrained bubbles due to surface vortex

液面渦による巻込み気泡の特性に関する実験研究

江連 俊樹 ; 木村 暢之; 宮越 博幸; 上出 英樹 

Ezure, Toshiki; Kimura, Nobuyuki; Miyakoshi, Hiroyuki; Kamide, Hideki

コンパクトで経済性の高いナトリウム冷却高速炉を実用化するため、炉上部プレナム自由液面でのガス巻込み評価が重要である。本研究では、液面渦によるガス巻込みについて、巻込み気泡についての基礎的知見を得ることを目的とした試験を実施した。気泡径を気泡画像から画像処理により算出し、その分布を求めた。加えて、周囲の流速場がガスコアと離脱気泡の形状に与える影響を把握するため、流速計測及びガスコア形状の可視化を実施した。計測の結果、本試験の試験範囲において、離脱気泡径が等価直径換算で1.34mm2.06mmであることがわかった。

According to the compact sizing of reactor vessel, gas entrainment at the free surface of sodium coolant becomes one of the significant issues in the latest sodium-cooled fast reactor design. In the present study, some basic experiments for gas entrainment due to surface vortices were performed in order to obtain the fundamental knowledge about entrained bubbles. The distribution of bubble diameters was obtained from an image processing technique from the images. In addition to that, velocity field and surface shape of gas core were measured to grasp the influences of the local velocity field on the gas core shape and detached bubbles. The results showed that the mean equivalent diameters of bubbles were varied from 1.34 to 2.06 mm in the range of present experimental conditions.