デブリベッドの沸騰熱伝達特性に関する研究

Study on boiling heat transfer characteristics in debris beds

桜田 渓史*; 川上 大良*; 坂下 弘人*; 小野 綾子 ; 吉田 啓之  

Sakurada, Keishi*; Kawakami, Taira*; Sakashita, Hiroto*; Ono, Ayako; Yoshida, Hiroyuki

原子炉の過酷事故時には溶融デブリが圧力容器底部を貫通しペデスタル上に落下することが想定される。ペデスタルが水張りされている状況では溶融デブリは一部が粒子化し水中に分散し、残りはペデスタル床面に達し溶融プールを形成して表面が固化しクラストを形成する。このような、溶融デブリ表面が固化しその上部に粒子状デブリが堆積したデブリベッドの冷却挙動は原子炉格納容器の健全性を評価する上で非常に重要であるが、水を用いた実験は少なく、またデータが大きく散乱するなど多くの課題がある。本研究では、直径75mmの伝熱面上に粒子化したデブリを模擬した球形粒子を堆積させ、水を用いて底面加熱体系での沸騰熱伝達およびドライアウト熱流束の測定を行った。粒径を3mmから10mmの範囲で変化させてその影響を調べるとともに、得られた結果をLipinskiの1次元モデルと比較し、同モデルの底面加熱体系への適用の妥当性を検討した。

This study measured the dryout heat fluxes for bottom heated debris beds, where small spherical particles were placed on a 75mm diameter heating surface. The data were obtained by varying the particle size in the range of 3 to 10mm, and compared with the predicted results with the one dimensional model proposed by Lipinski.