Development of evaluation method for vortex cavitation onset behavior in sodium-cooled fast reactor

ナトリウム冷却高速炉における液中渦キャビテーション発生挙動評価手法の開発

江連 俊樹 ; 伊藤 啓; 亀山 祐理*; 栗原 成計 ; 功刀 資彰*

Ezure, Toshiki; Ito, Kei; Kameyama, Yuri*; Kurihara, Akikazu; Kunugi, Tomoaki*

アドバンストループ型ナトリウム冷却炉の小型水試験結果に対して渦モデルに基づく液中渦評価法を適用し、評価法のナトリウム冷却高速炉内の液中渦キャビテーション評価への適用性を検討した。さらに、評価法における渦減圧量評価精度を向上させるため、別途実施された単純体系での試験結果に基づいた減圧量評価式の修正を提案した。その結果、代表的な試験ケースを対象とした評価結果から得られた減圧量は時間と共に変動しておりに、減圧量が極大となる時間付近に試験での液中渦キャビテーション発生も集中しており、評価法は液中渦挙動を定性的に把握可能であることの結果を得た。さらに、提案した修正式により、本評価法は液中渦挙動を定量的にも評価可能であるとの見通を得た。

In order to provide knowledge about applicability of vortex model based evaluation method to vortex cavitation in sodium-cooled fast reactor, the evaluation method was applied to experimental results in a small-scaled water model of advanced SFR. Furthermore, to improve the evaluation accuracy of the pressure decrease, an empirical modification of evaluation formula was proposed based on experimental results obtained in another simple geometry. As the results, time-trends of pressure decrease at a vortex center in typical cases showed fluctuation in time. Occurrences of vortex cavitation, which showed intermittent behavior, concentrated at maximal points of the time-trends of pressure decrease. In other words, the qualitative onset behavior of vortex cavitation in the small model was captured successfully by the current evaluation formula. More importantly, the modified formula could evaluate the onset behavior of vortex cavitation successfully also in quantitative aspects.