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服部 修次*; 井上 文貴*; 倉地 宏晃*; 月森 和之; 矢田 浩基
no journal, ,
液体金属中のキャビテーション壊食に関する研究は、ナトリウムを冷却材とする高速増殖炉の安全性の確認や、水銀を使用する核破砕中性子源ターゲット容器の問題を解決するうえで非常に重要である。本研究では液体金属用キャビテーション壊食試験装置及び試験材料としてオーステナイト系ステンレス鋼SUS304を用い、金属の種類(Pb, Biの組成)が異なる鉛・ビスマス合金とイオン交換水で壊食試験を行った。鉛・ビスマス合金の液体種類による壊食速度の違いは、融点と沸点を百分率して定義した相対温度で整理することによりほぼ一致し、各種液体のキャビテーション気泡崩壊圧による加工硬化についても検討した。また、実際の配管のキャビテーションは流れ系で発生するため、流体力学パラメータである流速、及びキャビテーション数の影響を文献調査により検討した。液体金属中の壊食速度に与える流速依存性は1
6乗であると推定でき、液体金属中と水中の初生キャビテーション数は同程度であり、壊食速度とキャビテーション数の関係式を見いだした。
呉田 昌俊; 吉田 啓之; 玉井 秀定; 大貫 晃; 秋本 肇
no journal, ,
稠密バンドル内のボイド率の評価を実施した。7本,14本,19本,37本バンドル試験体及びスペーサ効果試験体を用いて大気圧から7.2MPaの範囲でボイド率データを取得し、数値解析コード及びドリフト・フラックスモデルの稠密バンドル内のボイド率評価にかかわる適用性をデータと比較することで検討した。詳細設計用数値解析コードであるNASCA, ACE-3D, TPFITコードや、システム解析コードであるTRAC-BF1、及びドリフト・フラックスモデルの拡張性を検証し、いずれも実験データと同様な傾向を計算できることを確認した。
伊藤 啓; 山本 義暢*; 功刀 資彰*
no journal, ,
原子力機構では原子炉容器をコンパクト化し、主冷却系統を2ループ化したナトリウム冷却高速炉の設計検討を進めている。本設計概念では、容器内での流速が増加するため、容器内自由液面におけるガス巻込み現象の発生が懸念されている。炉心領域への気泡混入は原子炉出力の変動を生じるため、気泡巻込み量を許容範囲以内に抑えることが重要であるが、原子炉内ガス巻込み現象は、熱流体運動特有の非線形現象及び複雑・複合形状を伴う各種多重相関現象として出現するため、無次元数等による統一的な評価指針の策定は困難である。そこで、現在、高速炉ガス巻込み現象を高精度評価することを目的とし、計算科学的手法に基づいた高精度・シームレス物理シミュレータの構築を行っている。本件は、その一環として、非構造格子系における高精度気液二相流数値解析手法の開発とその検証を行った結果について報告する。