Effect of cladding pre-oxidation on rod coolability during reactivity accident conditions

杉山 智之; 更田 豊志

IAEA-TECDOC-1320, p.102 - 110, 2002/11

http://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/te_1320_web/attention.pdf

燃料棒被覆管表面の酸化が、反応度事故条件下における燃料棒の冷却性に及ぼす影響について論ずる。NSRR実験では照射済燃料実験の方が、未照射燃料実験より低い被覆管表面温度を示してきた。その原因の一つとして、照射済燃料の被覆管外表面に生成されていた酸化膜が伝熱を増大させた可能性が挙げられた。この仮説を実証するため、表面酸化膜なし,酸化膜厚さ1m及び10mの3種類の燃料棒を用いてパルス照射実験を行った。被覆管表面温度の過渡測定より、酸化膜付被覆管では限界熱流束及び最小熱流束がともに増大することを明らかにした。これらの挙動において酸化膜厚さ1mと10mの燃料棒で顕著な違いがなかったことから、酸化膜の効果はその厚さではなく有無に依存すると考えられる。

ナトリウムの沸騰開始過熱度と限界熱流束に関する研究 - 先行基礎工学分野に関する平成8年度報告書 -

塩津 正博*; 畑 幸一*; 濱 勝彦*; 白井 康之*; 竹内 右人*; 堺 公明

PNC TY9604 97-002, 15 Pages, 1997/03

PNC-TY9604-97-002.pdf:0.41MB

本研究は、高速炉の安全裕度を評価する上で、燃料破損の要因となりうるような大きなナトリウムの沸騰開始過熱度や沸騰開始後の膜沸騰への遷移がどのような条件下で発生するかを明確にするために、自然対流下のナトリウム中の試験発熱体における初期沸騰温度と限界熱流速を系統的に求め、実験開始以前の履歴、発熱率上昇速度、液サブクール度等の沸騰開始過熱度及び限界熱流束への影響を明らかにし、それらの物理的機構を解明することを目的とする。平成8年度は、実験開始以前履歴の影響、コールドトラップ温度の影響について実験を実施した。その結果、沸騰開始過熱度について、実験開始以前の加熱履歴の明確な影響は認められず、沸騰開始過熱度が10から50近傍に到る一群と100から250近傍に至る一群の大きくばらついた結果が得られた。沸騰開始過熱度が50以下の場合には一旦核沸騰を経過して限界熱流速に到達し発熱体温度が急上昇したが、沸騰開始過熱度が100以上の場合には、非沸騰状態から沸騰開始と同時に膜沸騰遷移が起こり温度が急上昇した。100以上の沸騰開始過熱度はコールドトラップ温度が120以下に集中しており、酸素濃度が初期沸騰に大きく影響することが推測される。

Film boiling heat transfer during reflood process

数土 幸夫; 村尾 良夫

JAERI-M 6848, 60 Pages, 1976/12

JAERI-M-6848.pdf:1.7MB

燃料体事故時の再冠水時に出現する膜沸騰熱伝達について、米国PWR-FLECHT実験、従来の膜沸騰熱伝達についての研究の検討の結果、入口流速、系の圧力、入口サブクール、初期燃料体温度等の影響が明らかとなった。また、モデル実験を行って、上記の要因の影響の定量的な評価を行った。その結果、飽和膜沸騰熱伝達率 hc、satについては、Bromleyと同形式で係数が異なる表式が得られた。また、熱伝達率に大きな影響を与えるサブクールの影響については、局所のサブクールTsubと飽和膜沸騰熱伝達率hc、satとで、サブクール時の熱伝達率hc、satは以下のように表わせる。Hc,sat=(1+0.025Tsub)Hc,satこの表式の誤差は20%以内である。