検索対象:     
報告書番号:
※ 半角英数字
 年 ~ 
 年

ガス巻込み流量に対する渦軸方向圧力勾配の影響評価

Effect of pressure gradient along axial direction of vortex-core on gas entrainment flow rate

鳥川 智旦*; 大平 直也*; 伊藤 大介*; 伊藤 啓*; 齊藤 泰司*; 松下 健太郎 ; 江連 俊樹 ; 田中 正暁  

Torikawa, Tomoaki*; Odaira, Naoya*; Ito, Daisuke*; Ito, Kei*; Saito, Yasushi*; Matsushita, Kentaro; Ezure, Toshiki; Tanaka, Masaaki

ナトリウム冷却高速炉の炉容器内自由液面において、渦によるガス巻込みが発生する可能性がある。ガス巻込み流量が大きいとき、ガスが炉心部に流入すると炉出力擾乱の原因となり得るため、自由界面渦によるガス巻込み流量を評価することが求められる。本研究では、既往研究で未検討であった渦軸方向の圧力勾配の影響について、上部水槽と下部水槽を吸込み管で繋いだ体系によるガス巻込み流量計測実験及び吸込み管内気液二相流の可視化観察に基づく検討を行った。圧力勾配とガス巻込み流量の関係について、渦軸方向圧力勾配がほぼ一定でガス巻込み流量のみが増加する領域と、渦軸方向圧力勾配の増加にともなってガス巻込み流量が増加する領域が存在し、前者では吸込み管内に旋回環状流が形成され、後者では気液界面の乱れにより液プラグが発生することが分かった。また、上部水槽の液位が高くなるほど、旋回環状流の気相領域が細くなり、液プラグが発生しやすくなるため、小さいガス巻込み流量で流動形態の変化が起こることが分かった。

On free surface of a sodium cooled fast reactor, gas entrainment can be caused by free surface vortices, which may result in disturbance in core power. It is important to develop an evaluation model to predict accurately entrained gas flow rate. In this study, the effect of pressure gradient in vortex axis direction on the gas entrainment flow rate is investigated in a simple gas experimental apparatus, in which upper and lower tanks are connected by a suction pipe. As a result, it was observed that there are two flow regime: swirling annular flow regime shows the tendency that only the gas entrainment flow rate increases with almost constant pressure gradient, then, when liquid plug is induced by the development of free surface disturbance, the gas entrainment flow rate increases as the pressure gradient increases. In addition, it was confirmed that the transformation of those two flow regimes is advanced by higher liquid level in the upper tank.

Access

:

- Accesses

InCites™

:

Altmetrics

:

[CLARIVATE ANALYTICS], [WEB OF SCIENCE], [HIGHLY CITED PAPER & CUP LOGO] and [HOT PAPER & FIRE LOGO] are trademarks of Clarivate Analytics, and/or its affiliated company or companies, and used herein by permission and/or license.