Experimental investigation on similarity between velocity and density profiles in density-scratified countercurrent flow in reactor horizontal leg

原子炉水平管内の密度成層対向流における流速及び密度分布の相似性に関する実験的研究

柴本 泰照 ; 与能本 泰介 ; 安濃田 良成; 久木田 豊*

Shibamoto, Yasuteru; Yonomoto, Taisuke; Anoda, Yoshinari; Kukita, Yutaka*

ROSA/AP600実験では、コールドレグにおいて、PRHRによる冷水とダウンカマ側からの熱水により最大温度差150Kという高密度比の対向成層流が観察された。このような多次元現象は従来の1次元安全解析コードでの予測は難しく、また、CFDコードによる微視的モデルも開発途上の段階である。これら計算コードの性能評価に用いるデータ取得のため、大気圧力下ての実験を行った。実験では、実機相当の密度差を模擬するために、作動流体に飽和塩水と淡水を使用した。両作動流体は水平試験部内で対向流を形成し、上層はほぼ静止状態の淡水層、下層は塩水層となる。乱流状態になる下層塩水層について、その速度及び塩の濃度分布は、密度成層せん断流に関するモーニン=オブコフ相対理論によって説明することができ、実験値は理論値と良く一致した。さらに、上下層の界面における抵抗係数・エントレインメント係数について、これらのfitting結果から評価し、既存の文献値との比較を行った。また、混合層厚さについて実験相関式を提案した。

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