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報告書

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$$^{circ}C$$から50$$^{circ}C$$近傍に到る一群と100$$^{circ}C$$から250$$^{circ}C$$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$$^{circ}C$$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$$^{circ}C$$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$$^{circ}C$$以上の沸騰開始過熱度はコールドトラップ温度が120$$^{circ}C$$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。

論文

Twice squaring method: Non-linear acoustic signal processing technique for real-time detection of sodium boiling

林 光二; 篠原 慶邦*; 渡辺 光一; 鍋島 邦彦

Annals of Nuclear Energy, 23(10), p.863 - 875, 1996/00

 被引用回数:1 パーセンタイル:84.49

LMFBRにおけるナトリウム沸騰検知のための新しい音響信号処理法、2回2乗法を開発した。本手法は、時間領域における比較的簡単な非線形信号処理技術を用いており、2度に渡るバンドパス・フィルタリングと信号の2乗処理で構成される。利点としては、ディジタル計算なしにアナログ回路だけで実時間検知を実現できることがあげられる。炉外ナトリウム沸騰実験装置KNS-1および高速炉BOR-60における実験データを用いて、本手法の感度や信頼性に関する評価試験を行った。その結果、信号対雑音比-17.5dBまでの沸騰信号が検知可能であること、また非線形処理により見逃し確率や誤報確率を十分小さくおさえられること、処理に要する時間は0.6秒以内であることなどがわかった。

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