Study on flow-induced vibration evaluation of large-diameter pipings in a Sodium-cooled Fast Reactor; Study on unsteady flow structure and characteristics of pressure fluctuation

Na冷却高速炉における大口径配管の流力振動評価に関する研究; 非定常流動構造と圧力変動特性に関する研究

小野 綾子 ; 木村 暢之; 上出 英樹 ; 飛田 昭

Ono, Ayako; Kimura, Nobuyuki; Kamide, Hideki; Tobita, Akira

アドバンスドループ型高速炉は、ループ数を削減するため、従来炉よりも一次冷却系配管の口径が大型化し管内流速も増加する設計となるため、エルボ部での流れの偏りに起因する流力振動の発生が懸念されている。本研究では、実機1/8縮尺のショートエルボとロングエルボを用いて、PIV速度計測試験と圧力変動測定を行った。試験流体は水である。Re数34から54万の範囲においてショートエルボとロングエルボ内での非定常的な流動構造と、流動変動に起因するエルボ腹側壁面の圧力変動特性を明らかにした。

In the design of Japan Sodium-cooled Fast Reactor (JSFR), the flow-induced vibration (FIV) arising from the piping geometry and operating condition may occur in the short-elbow pipe. In this study, water experiments using two types of 1/8 scaled elbows with different curvature ratio, r/D = 1.0 and 1.5, were conducted in order to investigate the mechanism of flow fluctuation due to the elbow curvature. The measurements of the velocity fields and pressure fluctuation revealed that the periodic pressure fluctuation of St = 0.56 occurred near the separation region which was formed constantly on the wall of inside.