Measurement of the liquid sublayer thickness during onset of DNB

DNB発生時の液体下層の厚さの測定

Nguyen, T.-B.; 柴本 泰照 ; 佐藤 聡 ; 大川 富雄*

Nguyen, T.-B.; Shibamoto, Yasuteru; Satou, Akira; Okawa, Tomio*

原子炉やその他の高熱流束機器の安全評価には、サブクール沸騰におけるDNB熱流束を正確に予測することが不可欠である。DNB熱流束を予測するための機構論的モデルは、以前よりも複雑な作業環境を有する新世代の原子炉の開発により、既存の相関関係がもはや正確でないため、要求の厳しい課題となっている。加熱された壁に沿って移動する蒸気ブランケット下の液体層の厚さの測定は、DNB機構モデルの開発にとって重要な要素の一つである。サブレイヤー厚さ、いわゆるマクロレイヤーの測定データは入手可能であるが、プール沸騰についてのみである。本研究では、レーザー変位計を用いたフロー沸騰における液体下層の厚さのデータセットを作成することを目的とする。また、水蒸気通過時のデータ変化を解析するため、同期した高速度動画を収集した。

Accurate predicting DNB heat flux in subcooled flow boiling is vital for safety assessment of nuclear reactors or other high heat flux components. A mechanistic model for predicting DNB heat flux has become a demanding task, because existing correlations are no longer accurate with the development of new generations of reactors with more complex working environments than before. Measurement of the liquid layer thickness beneath the vapor blanket moving along the heated wall is among important factors for the development of DNB mechanistic model. Available data of the sublayer thickness or so-called macro layer has been measured but only for pool boiling. The present study aims to produce a dataset of liquid sublayer thickness for flow boiling using laser displacement sensor. Synchronized high-speed movies are also collected for analyzing the change of the data during the period when the mass vapor pass.