Boiling and non-boiling water jet penetration into liquid metal pool

矢野 早苗*; 久木田 豊*; 辻 義之*; 柴本 泰照

Proceedings of 3rd International Symposium on Advanced Energy Conversion Systems and Related Technologies (CD-ROM), 7 Pages, 2001/12

鉛ビスマス冷却炉の開発や軽水炉の溶融炉心冷却に関連して、水の直接接触沸騰現象に関心が高まっている。筆者らは、鉛ビスマス溶融金属表面に水ジェットを衝突させたときのキャビティ形成・成長について、中性子ラジオグラフィを用いた可視化実験を行い、特に沸騰を伴う水/液体金属の界面挙動の高速度撮影に成功した。界面挙動やキャビティの成長は、沸騰の寄与も含めた界面に働く応力により決定されるが、これらの定量的な考察は可視化データからでは難しい。そこで本報では水銀を用いた等温実験を行い、沸騰実験の結果と比較することで、界面上の応力バランスの評価を試みる。また、実験では、計測の難しい圧力場や流速場データを得るため境界要素法を用いた数値計算も行った。得られた結果をもとに、界面形状やキャビティの体積成長・圧力変化の解析を行い、スケーリング則に基づいたモデルを提案する。