Measurement of the water-vapor void fraction in a unheated rod bundle

非加熱バンドル体系におけるボイド率計測

永武 拓 ; 吉田 啓之  

Nagatake, Taku; Yoshida, Hiroyuki

近年、燃料集合体内の二相流挙動を評価するため数値流体力学(CFD)コードによる解析が行われている。高温高圧下における燃料集合体内ボイド率分布と界面速度分布の時空間分布データは、二相流数値解析コードの妥当性確認のため重要である。しかし、高温高圧下におけるバンドル内のボイド率や界面速度の時空間分布を計測することは困難である。そこで我々は、高温高圧条件下におけるボイド率と界面速度分布を計測するために、ロッド貫通型のワイヤーメッシュセンサを考案し、非加熱バンドルの実験装置を開発している。今回、開発した実験装置を用いて新たに2.6MPaまでの高圧下における水-蒸気系でのボイド率と界面速度分布を測定し、本装置により妥当な結果が得られることを確認した。

In recent years, computational fluid dynamics (CFD) codes have been used to evaluate two-phase flow behavior inside a fuel bundle for nuclear core design and accident management. A space-time distribution of void fraction and interfacial velocity in bundle systems at high temperatures and pressures, are important for validation of two-phase flow CFD codes. However, it is difficult to obtain a space-time distribution of void fraction and interfacial velocity in a bundle system at high temperature and pressure conditions. We have so far developed an experimental apparatus with a unheated rod bundle by adapting a through-rod WMS to measure distributions of a void fraction and an interfacial velocity in high pressure conditions. We newly measured distributions of the void fraction and interfacial velocity in the water-vapor system under high pressure up to 2.6 MPa by the developed apparatus. It has been confirmed that reasonable results were obtained by the experimental apparatus.