海水プール沸騰熱伝達に関する研究,2; 伝熱面上における海水塩析出機構の検討

Study on seawater pool boiling heat transfer, 2; Mechanism of sea salt deposition on heat transfer surface

上澤 伸一郎  ; 小泉 安郎; 柴田 光彦 ; 吉田 啓之  

Uesawa, Shinichiro; Koizumi, Yasuo; Shibata, Mitsuhiko; Yoshida, Hiroyuki

東京電力福島第一原子力発電所事故では、炉心冷却のため海水が注入されたことから、炉内状況を正確に把握するためには、海水塩析出物が沸騰熱伝達に与える影響の評価が求められる。本報では、プールの海水塩濃度をパラメータとした海水プール飽和沸騰実験を行うことで、海水塩の析出機構について検討した。その結果、天然海水と同海水塩濃度の3.5wt%、それよりも高濃度の7wt%, 9wt%, 10wt%の人工海水において、伝熱面上での海水塩析出による伝熱面温度の非定常な上昇を確認した。また、その海水塩濃度と過熱度が非定常に増加し始める熱流束(蒸発量)には負の線形関係があることを確認した。これは、高い海水塩濃度ほど少ない蒸発量で伝熱面近傍の濃度が過飽和になり、析出が起きたためと考えられる。このように海水塩濃度が高いほど、少ない発熱量で伝熱面上に海水塩が析出し、冷却性能が大きく低下することを明らかにした。

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