Estimation of heat transfer coefficient and flow characteristics on heat transfer tube in sodium-water reaction

ナトリウム-水反応時における隣接伝熱管表面での熱伝達及び流動特性評価

松本 俊慶*; 高田 孝*; 山口 彰*; 栗原 成計 ; 大島 宏之

Matsumoto, Toshinori*; Takata, Takashi*; Yamaguchi, Akira*; Kurihara, Akikazu; Ohshima, Hiroyuki

ナトリウム冷却高速炉では、伝熱管損傷時に水蒸気がナトリウム中へ漏えいしナトリウム-水反応が生じる。本研究では、ナトリウム-水反応実験で得られた温度データを用いて数値解析によってナトリウム側の熱伝達率を評価した。熱伝達率は反応中に大きく振動し、流動特性によって影響を受けることを確認した。その結果、ナトリウム-水反応時に伝熱管近傍の流動様式を推定することができた。

In the steam generator of a sodium-cooled fast reactor, when the tube fails, water leaks into the sodium stream and sodium-water reaction is initiated. In the present study, a numerical analysis has been carried out to determine the heat transfer coefficient from temperature data obtained in a sodium-water reaction experiment. By updating the heat transfer coefficient, an inverse problem of heat transfer has been solved in the analysis based on the result of the SWAT-1R experiment. It is found that the heat transfer coefficient fluctuates largely during the reaction. The heat transfer coefficient is affected by the flow characteristics. Hence, we characterize the flow pattern near the heat transfer tube at typical periods in the phenomenon progression.