Behavior of entrainment droplet formed by high velocity air jet flow in stagnant water

水中高速空気噴流中でエントレインされた液滴の挙動に関する研究

赤羽 正彰*; 堀木 幸代*; 刑部 真弘*; 小泉 安郎; 内堀 昭寛 ; 大野 修司  ; 大島 宏之

Akabane, Masaaki*; Horiki, Sachiyo*; Osakabe, Masahiro*; Koizumi, Yasuo; Uchibori, Akihiro; Ohno, Shuji; Ohshima, Hiroyuki

高速炉蒸気発生器の伝熱管破損時において、隣接伝熱管ウェステージの主な要因となる高速気体噴流中の液滴挙動を実験から調査した。実験では、水中に高圧空気を噴出させ、噴流中にエントレインされた液滴を高速度カメラにより可視化するとともに、撮影画像を処理することにより液滴速度の計測を行った。可視化画像より、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。液滴速度の計測から、噴流軸方向成分の速度は空気噴出速度の上昇とともに増大する挙動や液滴が発生した後噴流により加速される挙動を示すデータを得ることができ、隣接伝熱管ウェステージに関する現象解明及び評価手法の検証に有用な知見を得た。

Behavior of liquid droplets in a high-velocity gaseous jet was experimentally investigated to provide validation data for the evaluation method of sodium-water reaction phenomenon. The visualization experiment on the entrained liquid droplets in the air jet submerged in a water pool was carried out. Filament-like wisps from the wavy gas-liquid interface were observed. The wisps were broken off and entrained into the air jet. The velocity of the entrained liquid droplets was estimated from an image processing. The axial velocity of the liquid droplets increased as the air inlet velocity increased. Acceleration behavior of the liquid droplets was also confirmed quantitatively.