ナトリウム中に噴出する不活性ガス不足膨張衝突噴流の局所構造と対比するエロージョン試験法の開発

Development of erosion test methods on underexpanded inert-gas impinging jets injected in liquid sodium

工藤 秀行*; 太田 淳己*; 杉山 憲一郎*; 奈良林 直*; 大島 宏之; 栗原 成計 

Kudo, Hideyuki*; Ota, Junki*; Sugiyama, Kenichiro*; Narabayashi, Tadashi*; Ohshima, Hiroyuki; Kurihara, Akikazu

ナトリウム冷却高速炉蒸気発生器での伝熱管破損時には、高圧蒸気が低圧ナトリウム側へ漏えいし、高温,高腐食性の反応ジェットが隣接伝熱管の二次破損を引き起こす可能性がある。本研究の目的は、ナトリウム-水反応にかかわる安全評価コードの妥当性確認や改良するために必要なデータを取得する実験法の開発であり、可視化実験装置を用いた不足膨張衝突噴流の局所構造部でのナトリウム液滴エロージョン実験法について報告する。噴流構造に基づき最もエロージョンが進行すると推定されるナトリウム液滴エントレン領域でエロージョン現象が観察され、水実験での既往知見との相関を検討した。

When a heat transfer tube wall in a steam generator of a sodium-cooled fast reactor fails, high-pressure steam leaks into low-pressure liquid sodium side. Then the high-temperature and highly corrosive reaction jet causes secondary failures of neighboring heat transfer tubes. The objective of the present study is to develop an experimental method to obtain data that is necessary to validate and improve a safety evaluation code on the sodium-water reaction. In the present paper, a method of sodium-droplet erosion test at the position of the local structure in underexpanded inert-gas impinging jets using the visualization method, which was developed in our previous study, was reported. The erosion phenomena observed in the sodium-droplet entrained region, where intensive erosion is expected, were found to be discussed using the existing knowledge of liquid droplet impingement (LDI) obtained in water experiments.