Velocity of entrainments formed by high velocity air jet flow in stagnant water

液体中高速気体噴流にエントレインされた液滴の速度計測

赤羽 正彰*; 小泉 安郎; 内堀 昭寛 ; 上出 英樹 ; 大島 宏之

Akabane, Masaaki*; Koizumi, Yasuo; Uchibori, Akihiro; Kamide, Hideki; Ohshima, Hiroyuki

高速炉蒸気発生器の伝熱管破損時に反応ジェットの形成とともに発生し、隣接伝熱管ウェステージの主な要因となる液滴エントレインメント・輸送現象を実験により調査した。実験では、液体中高圧空気噴流を高速度カメラにより可視化するとともに、液滴を捉えた画像を処理することにより液滴速度の評価を行った。可視化では、噴流界面からフィラメント状に液体が巻き込まれて液滴が発生する様子を確認した。液滴速度の評価では、噴出方向成分の速度は気体噴出速度の上昇とともに増大することや、噴出方向に対して垂直成分の速度はそれに比べて低いことを明らかとした。以上の通り、隣接伝熱管ウェステージの現象解明及び評価手法の検証に有用な実験データを得た。

A liquid droplet entrainment which appears under heat transfer tube failure accident in a steam generator of sodium-cooled fast reactors and causes wastage on an adjacent tube was examined in this study. The visualization experiment on a high-pressure air jet in a liquid pool was carried out. Filament-like ears and wisps pulled out from the wavy gas-liquid interface were observed. The ears and the wisps were broken off and entrained into the air jet. This process seems quite similar to the entrainment process in an annular dispersed flow in a pipe. The velocity of the entrained droplet was estimated from an image processing. The axial velocity of the entrained droplet increased as the air jet velocity increased. The Transversal directional velocity was much slower than the axial directional velocity. The data obtained from this experiment are very useful for the study of the heat transfer tube failure accident.