浅水プール中に落下する液体ジェットの侵入挙動,12; 微粒化物発生量の推定

Penetration behavior of liquid jet falling into a shallow pool, 12; Estimation of fragmentation amount

堀口 直樹   ; 金子 暁子*; 吉田 啓之  ; 阿部 豊*

Horiguchi, Naoki; Kaneko, Akiko*; Yoshida, Hiroyuki; Abe, Yutaka*

軽水炉における炉心溶融事故時、原子炉から漏洩した溶融燃料はペデスタルに形成された浅いプールに落下し、微粒化しながら床面を液膜状に拡がる。この時のプールへの侵入挙動は、発生の可能性がある蒸気爆発やその後のデブリ冷却に強く影響するため、軽水炉の安全性の観点からこの侵入挙動を再現し評価することが重要である。原子力機構では、数値シミュレーションによるプール中の液体ジェット侵入挙動の評価手法を開発しており、妥当性確認のための実験を併せて実施している。本研究ではこれまで、浮遊する微粒化物数と液膜構造の変化を実験的に観察しており、液膜構造の変化が微粒化物の発生量に及ぼす影響を検討してきた。今回は、既報において3D-LIF法により取得した実験データに分散相追跡法を適用することで微粒化物毎の発生時刻を推定した。さらに微粒化物毎に発生時刻の体積量を計算することで、微粒化物の発生量を推定した。

In terms of improving the safety of LWRs, it is important to reproduce and evaluate the behavior of the melting core as a liquid jet when it falls into a shallow pool during the severe accident. JAEA has developed numerical simulation codes that can reproduce the behavior and has conducted experiments by using the 3D-LIF method for the validation. As a part of the experiment, we have investigated the effect of the liquid film structure on fragmentation amount based on the observation result of the changes of fragments amount and the structure. In this work, we estimated fragmentation time of the individual fragments by using the experimental data, calculated volume of fragments at the time and estimated fragmentation amount.