浅水プール中に落下する液体ジェットの侵入挙動,3; ジェット拡がり挙動の詳細解析

Penetration behavior of liquid jet falling into a shallow pool, 3; Detailed numerical simulation of jet spreading behavior

吉田 啓之  ; 木村 郁仁*; 鈴木 貴行*; 金子 暁子*; 阿部 豊*

Yoshida, Hiroyuki; Kimura, Fumihito*; Suzuki, Takayuki*; Kaneko, Akiko*; Abe, Yutaka*

原子力発電所過酷事故時に炉心において溶融した燃料等は、事象が進展した場合、下部の冷却材プールへ落下することが想定される。このような状況に対して、これまでに水深が十分なプールに対しての研究は行われているが、冷却材の蒸発や漏洩などにより水深が浅くなった、浅水状態(浅水プール)に対する知見は不足している。本研究では、浅水プールにおける溶融ジェットの侵入、着底、拡がり、堆積という一連の過程に対する流体力学的作用の把握を目的として、実験及び数値解析を実施している。本報では、液体ジェットが浅水中に落下し着底した後の挙動に詳細二相流解析コードTPFITを適用し、浅水プール内液体ジェット侵入実験を模擬した解析を実施した。その結果、模擬溶融物質がプールの底に着底後、ジェットは液膜状になり、液膜先端部では巻き上げられて分裂が発生するという、実験と定性的に一致する結果が得られることを確認した。

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