Numerical study on influence of Ohnesorge number and Reynolds number on the jet breakup behavior using the lattice Boltzmann method

格子ボルツマン法を用いたジェットブレイクアップ挙動に対するオーネゾルゲ数とレイノルズ数の影響の数値的研究

岩澤 譲*; 阿部 豊*; 金子 暁子*; 金川 哲也*; 齋藤 慎平*; 松尾 英治*; 海老原 健一   ; 坂場 弘*; 小山 和也*; 成合 英樹*

Iwasawa, Yuzuru*; Abe, Yutaka*; Kaneko, Akiko*; Kanagawa, Tetsuya*; Saito, Shimpei*; Matsuo, Eiji*; Ebihara, Kenichi; Sakaba, Hiroshi*; Koyama, Kazuya*; Nariai, Hideki*

高速炉の炉心溶融事故時における事故後冷却性評価のために、冷却材中にジェット状に射出された溶融燃料の微粒化挙動を詳細に把握することが望まれている。本研究では、粘性がジェット挙動に与える影響を調べるために、3次元二相流体格子ボルツマンモデルを用いたジェット挙動の数値シミュレーションを行い、結果をオーネゾルゲ数とレイノルズ数で整理した。結果として、ジェット挙動の評価には、ジェットの粘性と同様に冷却材の粘性の影響も考慮する必要があることを示した。

For the safety design in which heat is properly removed from the molten fuel after the core disruptive accident in a sodium-cooled fast reactor, the estimation of the breakup behavior of molten fuel discharged into the coolant like a jet is desired. In order to investigate the influence of viscocity on the jet behavior, we simulated a jet discharged into a coolant using the three-dimensional lattice Boltzmann model for two-phase fluid, and examined the influence of Ohnesorge number and Reynolds number on the jet behavior. As a result, we made clear that it is necessary to consider viscosity of the coolant as well as that of the jet for the estimation of jet behavior.