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Void fraction measurement of gas jet in sodium pool

ナトリウムプール中におけるガスジェットのボイド率測定

西崎 雅則*; 鶴岡 北斗*; 杉山 憲一郎*; 奈良林 直*; 大島 宏之

Nishizaki, Masanori*; Tsuruoka, Hokuto*; Sugiyama, Kenichiro*; Narabayashi, Tadashi*; Ohshima, Hiroyuki

高速炉蒸気発生器ではナトリウム-水反応時の高温ラプチャにより伝熱管の二次破損が起こりうる。高温ラプチャ評価において、ナトリウム中のボイド分布を把握することが非常に重要となる。本実験では、直径3.5mmのノズルから流速17.3m/s$$sim$$129.8m/sのアルゴンガスを、温度443K及び293Kのナトリウム中へ噴出させ、ガスジェットの中心軸上で化学反応を伴わないボイド率分布を測定した。その結果、ノズルからの距離が減少するにつれてボイド率は増加し、ノズルからの距離が1mmの位置でボイド率が一定となることを確認した。水中よりナトリウム中のボイド率が低かったが、これはナトリウムの表面張力が水よりも大きいためと推定される。

The secondary tube failure may occur due to overheating by sodium-water reaction in LMFBR steam generator. It is very important to understand the void fraction distribution in sodium pool to evaluate the overheating tube rupture. In the present study, the Ar jet of 17.3 m/s to 129.8 m/s was injected from nozzle of 3.5 mm diameter in sodium pool with 443 K and 293 K. The authors measured the void fraction without chemical reaction along the jet-center axis. As the result, the void fraction increased when the distance from the nozzle decreased. The void fraction did not change when the distance from the nozzle was blow or equal to about 1.0 mm. The void fraction in sodium was lower the that in water, it is suggested that this trend reflects the fact the surface tension of sodium is higher than that of water.

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