デブリベッドの沸騰熱伝達特性に関する研究,4; 伝熱面上の沸騰様相の可視化測定

Study on boiling heat transfer characteristics in debris beds, 4; Visualization of boiling behaviors on a heating surface

川上 大良*; 坂下 弘人*; 小野 綾子 ; 吉田 啓之  

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ペデスタル上へ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、クラスト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格納容器の健全性を評価する上で重要であるが、その影響については十分に明らかになっていない。著者らは、前報までに加熱した底面上に粒子層を堆積させた体系での実験を行い、底面での沸騰特性および限界熱流束は堆積粒子層の発熱にほとんど影響されない事実を明らかにした。本研究では、粒子層が加熱面上の限界熱流束に与える影響を明らかにすることを目的として、透明伝熱面上に粒子を堆積させ、伝熱面下方から全反射を利用した沸騰様相の可視化測定を実施した。これにより、堆積粒子層が伝熱面上のドライアウト挙動に与える影響を検討した。

Understanding the boiling heat transfer characteristics in debris beds is indispensable to assess the coolability of molten debris at severe accident. However, the trigger mechanism of the critical heat flux on the bottom heated debris beds has not been fully elucidated. This study performed the visualization measurements using a transparent heating surface on which small particles are accumulated. The boiling behaviors were observed via a total reflection technique, and effects of particle size on dryout and rewetting process of the heating surface were examined.