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論文

Visualizing an ignition process of hydrogen jets containing sodium mist by high-speed imaging

土井 大輔; 清野 裕; 宮原 信哉*; 宇埜 正美*

Journal of Nuclear Science and Technology, 56(6), p.521 - 532, 2019/06

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Nuclear Science & Technology)

In severe accident scenarios for sodium-cooled fast reactors, it is desirable to gradually consume hydrogen generated by various ex-vessel phenomena without posting a challenge to containment integrity. An effective means is combustion of hydrogen jets containing sodium vapor and mist, but previous studies have been limited to determining ignition thresholds experimentally. The aim of this study was to visualize the ignition process in detail to investigate the ignition mechanism of hydrogen-sodium mixed jets. The ignition experiments of the hydrogen jet containing sodium mist were carried out under a condition of little turbulence. The ignition process was measured with an optical measurement system comprised of a high-speed camera and an image intensifier, and a spatial distribution of luminance was analyzed by image processing. Detail observation revealed that sodium mist particles burned as scattering sparks inside the jet and that hydrogen ignited around the mist particles. Additionally, the experimental results and a simple heat balance calculation indicated that the combustion heat of sodium mist particles could ignite the hydrogen as the heterogeneous ignition source in the fuel temperature range where the mist particle formation was promoted.

報告書

Study on operational capability of ITER

仲里 敏子*; 溝口 忠憲*; 下村 安夫; 杉原 正芳; 常松 俊秀

JAERI-M 91-209, 38 Pages, 1991/12

JAERI-M-91-209.pdf:1.25MB

ITER(国際熱核融合実験炉)の設計パラメータと運転性能についてシステム解析を行なった。ITERの自己点火運転の能力は新しく導出されたITER89Lモード則に対しても、従来の各種Lモード則とほぼ同程度であることが確認された。また新しく導出されたHモード則に対しても同様の評価を行なったところ十分な自己点火性能を有することが確認された。ハイブリッド長パルスおよび定常運転に対しては、壁負荷が高い時にはベータ限界が制限条件となり、またダイバータ条件(熱負荷など)が最も厳しい制限条件であることが示された。これらの制限条件を緩和する可能性として中間Zの不純物混入とトロイダル磁場増大の二つの方法が調べられ、それぞれ有効であることが示された。

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