Experimental study on cavitation of a liquid lithium jet for International Fusion Materials Irradiation Facility

国際核融合照射施設のための液体リチウムジェットのキャビテーションに関する実験研究

近藤 浩夫; 金村 卓治*; 古川 智弘  ; 平川 康 ; 若井 栄一  ; Knaster, J.*

Kondo, Hiroo; Kanemura, Takuji*; Furukawa, Tomohiro; Hirakawa, Yasushi; Wakai, Eiichi; Knaster, J.*

高真空中(10Pa)を高速(15m/s)で流れる液体金属Liの壁面噴流を強力中性子源のビームターゲットとして用いる。Liターゲット下流配管でキャビテーションに似た騒音が発生することが実証試験で認められた。AEセンサーによる音響計測を行い、CWTによる時間-周波数分析、および、音響発生個所の特定を行った。その結果、音の間欠性、周波数特性、キャビテーション数依存性から、発生した音はキャビテーションであり、発生個所はLiターゲットが配管に衝突する箇所である、との結論を得た。

A liquid-Li free-surface stream flowing at 15 m/s under a high vacuum of 10 Pa is to serve as a beam target (Li target) for the planned International Fusion Materials Irradiation Facility (IFMIF) or other intense fusion neutron sources. This study focuses on cavitation-like acoustic noise which was detected in a conduit downstream from the Li target. This noise was measured by using acoustic-emission (AE) sensors that were installed at several locations of the conduit via acoustic wave guides. As a result, we found that cavitation occurred only in a narrow area where the Li target impinged on the downstream conduit.