Experimental study on gas entrainment by bathtub vortex

バスタブ渦によるガス巻込みについての実験研究

伊藤 啓*; 伊藤 大介*; 大平 直也*; 齊藤 泰司*; Song, K.*; 江連 俊樹 ; 松下 健太郎 ; 田中 正暁  

Ito, Kei*; Ito, Daisuke*; Odaira, Naoya*; Saito, Yasushi*; Song, K.*; Ezure, Toshiki; Matsushita, Kentaro; Tanaka, Masaaki

ナトリウム冷却高速炉の安定した運転を達成するために、バスタブ渦によるガス巻込み流量の評価が必要となる。本研究では、単一渦によるガス巻込み実験を、自由液面高さ、体系下流側の圧力および吸い込み管の直径を変えて実施し、ガス巻込み流量を評価した。その結果、ガス巻込み流量は体系下流側の圧力が減少するにつれて増加することが明らかとなった。実験結果に基づき、吸い込み管内の環状二相流をモデル化し、下流側の圧力の影響によるガス巻込み流量の新しい評価モデルについて提案する。

The entrained gas flow rate by a bathtub vortex must be evaluated to achieve stable operation of a sodium-cooled fast reactor. In this study, a simple vortex-type gas entrainment experiment is conducted to evaluated the entrained gas flow rate under various conditions of free surface level, downstream pressure and suction pipe diameter. As a result, it is clarified that the entrained gas flow rate increases with the decrease in the downstream pressure. Based on the experimental result, we model the annular two-phase flow in the suction pipe and propose a new evaluation model of the entrained gas flow rate in which the influence of the downstream pressure.