機構論的二相流モデルに基づくベンチュリスクラバ内除染性能評価手法の開発,1; 水-空気及び水-蒸気可視化試験による二相流挙動の把握

Development of evaluation method for decontamination performance of venturi scrubber based on mechanistic two-phase flow model, 1; Understanding of two-phase flow behavior by water-air and water-vapor visualization experiments

上澤 伸一郎  ; 堀口 直樹   ; 鈴木 貴行*; 柴田 光彦 ; 吉田 啓之  

Uesawa, Shinichiro; Horiguchi, Naoki; Suzuki, Takayuki*; Shibata, Mitsuhiko; Yoshida, Hiroyuki

フィルタ付ベントシステムの1つとして、ベンチュリスクラバがある。この性能は既存試験にて確認されているものの、近年の報告によれば、事故時には、既存試験で確認された運転条件範囲を逸脱する可能性が示唆されている。また放射性物質の除去性能がベンチュリスクラバ内の水-蒸気二相流挙動に大きく影響されると考えられているものの、実験的にベンチュリスクラバ内の水-蒸気二相流挙動を確認した例は少ない。本研究では、ベンチュリスクラバ内の二相流挙動を明らかにするため、ベンチュリスクラバ内の水-蒸気ならびに水-空気の二相流挙動可視化実験を実施した。その結果、自吸された水が喉部で管内に広がる様子が確認されたものの、下流の拡大部では液膜流が形成され、実機で想定される噴霧流とは異なっていた。ガス流速が大きくなると、喉部で自吸された水は管中心まで広がらず壁面に沿って流れてしまったが、喉部下流では間欠的に液膜から噴霧が形成される様子が確認された。この流動様式は想定されている水自吸口からの噴霧とは異なるものの、噴霧の生成という点では実機で想定された流動に近い。また、ベンチュリスクラバの縮小部のガス流速が増加するにつれて、水の自吸量は減少し、最終的に停止することが確認された。このようにガスの流速条件によって、ベンチュリスクラバ内の二相流挙動や水の自吸量が変化することから、ベンチュリスクラバの除染性能評価に対して、二相流の機構論的モデルに基づいた評価が必要と考えられる。

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