底面および内部加熱粒子層のプール沸騰限界熱流束

Critical heat flux during pool boiling in bottom and volume heated particle bets

坂下 弘人*; 川上 大良*; 小野 綾子 ; 吉田 啓之  

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

MCCI緩和策としてペデスタルに事前に水張りをする対策が検討されているが、この状況において溶融燃料が落下した際のデブリ周りの伝熱流動挙動に関する研究はほとんど行われていない。本研究では、誘導加熱法により発熱させた金属小粒子を堆積させた伝熱面において、粒子径および発熱量を変化させて限界熱流束を計測した。限界熱流束は粒子径の減少とともに減少するものの、粒子の発熱量は影響しなかった。粒子体積層内の気液挙動が限界熱流束を引き起こすとして導かれた既存の式は、今回の試験体系における限界熱流束を予測することができないことを明らかにした。

This study measured the critical heat flux on a bottom surface for bottom and volume heated particulate beds, where small spherical metal particles were placed on a 75mm diameter heating surface and internally heated by induction heating. The data were obtained by varying the particle size and the volumetric heated rates in the particulate beds. The CHF on the bottom surface decreases with decreasing the particle size and is unaffected by the volumetric heated rates of the particulate beds. The previously proposed CHF correlations, which were derived based on the assumption that the CHF is triggered by hydrodynamic phenomena of liquid and vapor flows through the particulate beds, are not applicable to the CHF for bottom and volume heated particulate beds.