Measurement of Velocity Field in Five Jets Water Test (FIWAT) for thermal striping in sodium-cooled fast reactor

ナトリウム冷却高速炉のサーマルストライピング評価用の5集合体水試験装置における流速場計測

相澤 康介 ; 小林 順 ; 田中 正暁  ; 栗原 成計 ; 石田 勝二*; 長澤 一嘉*

Aizawa, Kosuke; Kobayashi, Jun; Tanaka, Masaaki; Kurihara, Akikazu; Ishida, Katsuji*; Nagasawa, Kazuyoshi*

原子力機構において先進ループ型ナトリウム冷却炉の設計が進められている。先進ループ型ナトリウム冷却炉の炉心計測取付板の下部では、制御棒を通過した低温ナトリウムと燃料集合体を通過した高温ナトリウムの混合による温度変動が生じ、この温度変動による炉心計装取付板の高サイクル熱疲労が懸念される。原子力機構では、炉心計装取付板周辺でのサーマルストライピング現象を解明するため、1/3縮尺5噴流水試験を実施している。本研究では、噴流出口と炉心計装取付板下部の間の混合領域の流速場をPIVにより計測し、温度変動挙動との比較を行った。

A conceptual design of an advanced loop type sodium cooled reactor has been carried out in the Japan Atomic Energy Agency (JAEA). Temperature fluctuation is caused by mixing of fluids at different temperature from the control rod channels and the core fuel assemblies, high cycle thermal fatigue may arise on the Core Instrument Plane (CIP) at bottom of the Upper Internal Structure (UIS). In JAEA, 1/3-scaled five jets water tests (FIWAT) have been performed in order to investigate thermal striping phenomena around the CIP. In this study, the velocity field was measured in the mixing area between the jet outlet and the bottom of the structure by using particle image velocimetry (PIV) to compare with the temperature fluctuation characteristics.