Experiment study on the effect of nozzle shape on liquid jet breakup

液体ジェット分裂に対するノズル形状の影響に関する実験研究

Sun, G.*; Zhan, Y.*; 大川 富雄*; 青柳 光裕 ; 内堀 昭寛 ; 岡野 靖

Sun, G.*; Zhan, Y.*; Okawa, Tomio*; Aoyagi, Mitsuhiro; Uchibori, Akihiro; Okano, Yasushi

ナトリウム冷却高速炉における冷却材漏えい時には、漏えいした液体ナトリウムの液跳ねが、ナトリウムの燃焼へ影響する。これまでの研究では、円形の破損孔を想定した実験を行い、液跳ね前の噴流の状態が液跳ね挙動へ影響することが分かっている。一方で実際の破損孔は必ずしも円形ではないことから、本研究では長円形断面のノズルを用いた実験を行い、噴流の状態を高速度カメラにより可視化した。可視化実験の結果、一定の速度域では表面波の出現によって、噴流の分裂が促進されることが明らかとなった。

When a liquid sodium leakage accident occurs in a sodium-cooled fast reactor, the injected sodium collides with structures to produce splashing droplets, which can result in a violent combustion. According to previous studies on circular nozzles, the amount of splash is affected by the state of the jet at the moment of impact. However, the outlet shape of damaged area is hardly to be circular; and meanwhile it influences the flow pattern of jet a lot. Considering about this, in the present work, high-speed cameras were used to observe the jet discharged from oval nozzles vertically downward to investigate the falling process of the jet. The result shows that surface wave appears on the jet and within a certain range of flow velocity it can be observed obviously, meanwhile accelerate the breakup of jet.