Characteristics of surface oscillation on high speed liquid Li jet

高速液体リチウム噴流の表面変動特性

鈴木 幸子*; 帆足 英二*; 金村 卓治; 近藤 浩夫; 山岡 信夫*; 堀池 寛*

Suzuki, Sachiko*; Hoashi, Eiji*; Kanemura, Takuji; Kondo, Hiroo; Yamaoka, Nobuo*; Horiike, Hiroshi*

国際核融合材料照射施設(IFMIF)において、重陽子ビームのターゲットとして液体金属リチウム(Li)の高速壁面噴流が用いられる計画である。IFMIFのシステム健全性を担保するためには、自由表面波の特性を把握することが非常に重要である。本論文では、大阪大学リチウムループの新調された試験部にて、接触式液面計を用いて表面変動を計測した。計測点はノズルから15mm及び175mm下流地点であった。流速9m/s以上で最大振幅はおよそ2mmに達し、IFMIFの設計目標値を超えた。しかし、振幅の大きな波の割合は非常に小さいことがわかった。

In the international fusion materials irradiation facility (IFMIF), the high speed liquid metal lithium (Li) wall jet will be used as a target irradiated by two deuteron beams to generate intense neutrons. It is thus important to obtain the surface wave characteristic for the safety and the efficiency of system in the IFMIF. In this paper, the free surface oscillation was measured at 175 mm and 15 mm downstream from the nozzle exit with an electro-contact probe apparatus installed on a renewal flow channel of an Osaka University Li loop. At the velocity of more than 9 m/s, maximum wave amplitudes were about 2 mm, which exceed the current design value of IFMIF. However, the number of large-amplitude waves was found to be very low.