反応度事故時の原子炉チャンネルにおける高温金属-水反応を伴う凝縮過渡二相流

反应事故时反应堆通道内高温金属-水反应凝结瞬态两相流

基本信息

  • 批准号:
    62460229
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 3.84万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    1987
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1987 至 1989
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

今年度は、前年度に引続き、水冷却型原子炉の反応度事故時に過渡沸騰により発生した蒸気ボイドがサブク-ル水中で凝縮、消滅していく過程を模擬した過渡二相流実験を実施した。実際の反応度事故時には、燃料棒被覆管の主材料であるジルコニウムと水及び蒸気とが1000℃以上の高温で反応し、水素ガスが発生することが予想される。この非凝縮性ガスである水素ガスが、流動している蒸気泡と混合した場合、蒸気泡の凝縮・消滅挙動に大きな影響を及ぼすと思われる。従って、今年度は試験部に非凝縮性ガスとして窒素ガスを混入し、その混入量により加熱部で発生した蒸気の加熱部以降の非加熱部における凝縮量がどの様に変化するかを調査した実験を行った。その結果、窒素ガスの流量が増加するに従って、凝縮による流れに沿った断面平均ボイド率の減少の曲線の傾きはゆるやかになり、非凝縮性ガスの存在により蒸気凝縮率が小さくなることが明かとなった。これは、蒸気と窒素ガスが混合して気泡を形成した場合、蒸気の分圧が低くなり、気液界面近傍の液温での飽和蒸気圧より低下することが原因の一つと考えられる。このため、界面付近の液相が蒸発し、気液界面と周囲サブク-ル液との温度差が減少することにより、蒸気相の凝縮速度が小さくなる。また、蒸気のみが凝縮するため界面付近の窒素ガスの濃度が高くなり、蒸気とサブク-ル液を遮る膜となって、凝縮を阻害することも原因の一つとして考えられる。本研究では、流れに沿った断面平均ボイド率の変化を測定するために、画像処理技術を用いた二相流計測法を新たに開発しているが、試験部を流動する二相流の相判別は画像処理によりコンピュ-タに代行させている。今年度は、その相判別プログラムを改良することにより、昨年度まで気液界面位置の正確な計測が困難であった小気泡の分散した気泡流においても、正確な気泡形状の測定が可能となった。
This year, in the past year, the transition boiling process of water-cooled atomic furnace was simulated during the reaction accident. In the event of an actual reaction accident, the main material of the fuel rod coating tube is expected to be produced at temperatures above 1000℃ due to heat and moisture. The non-condensing properties of the water element, flow, vapor bubble mixing, vapor bubble condensation, elimination of large impact and thinking This year's test section has a non-condensing property, a mixing amount, a heating section, a non-heating section, and a condensing amount. As a result, the flow rate of the refrigerant increases, the condensation rate decreases, the flow rate decreases along the curve of the average cross-section, and the existence of the non-condensation rate decreases. The reason why the vapor pressure is low and the saturated vapor pressure near the gas-liquid interface is low is discussed. The temperature difference between the liquid phase and the vapor phase near the interface is reduced. The condensation rate of the vapor phase is reduced. The reason for the high concentration of nitrogen in the vicinity of the interface, the high concentration of nitrogen in the vicinity of the interface, and the high concentration of nitrogen in the vicinity of the interface. In this study, the phase discrimination of two-phase flow along the cross-section of the two-phase flow was studied. This year, the phase discrimination is improved, and the correct measurement of the liquid interface position is difficult. The dispersion of small bubbles and the correct measurement of bubble shape are possible.

项目成果

期刊论文数量(30)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
S.Toda and Y.Hori: "Void fraction distribution in two-phase single-component condensing flow" Proceeding of Japan-US Seminar on Two-Phase Flow Dynamics,Ohtsu. D、2. 1-8 (1988)
S. Toda 和 Y. Hori:“两相单组分冷凝流中的空隙率分布”日美两相流动力学研讨会论文集,Ohtsu D,2. 1-8 (1988)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
Y.Hori;S.Toda;M.Kurokawa: Proceeding of 1st JSME-KSME Thermal and Fluids Engineering Conference,Seoul. 2. 218-223 (1988)
Y.Hori;S.Toda;M.Kurokawa:第一届 JSME-KSME 热与流体工程会议论文集,首尔。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
堀豊、戸田三郎、阿川一美、黒川政秋: 第26回日本伝熱シンポジウム講演論文集. (1989)
Yutaka Hori、Saburo Toda、Kazumi Akawa、Masaaki Kurokawa:第 26 届日本传热研讨会论文集(1989 年)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
堀豊;新保仁;戸田三朗;黒川政秋: 第25回日本電熱シンポジウム講演論文集. (1988)
Yutaka Hori;Hitoshi Shinbo;Masaaki Kurokawa:第 25 届日本电热研讨会论文集(1988 年)
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
堀豊、戸田三郎、新保仁、黒川政秋: 第26回日本伝熱シンポジウム講演論文集. (1989)
Yutaka Hori、Saburo Toda、Hitoshi Shinbo、Masaaki Kurokawa:第 26 届日本传热研讨会论文集(1989 年)。
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    1987
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    $ 3.84万
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    $ 3.84万
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    Grant-in-Aid for Fusion Research
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  • 财政年份:
    1978
  • 资助金额:
    $ 3.84万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
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    X00210----778050
  • 财政年份:
    1972
  • 资助金额:
    $ 3.84万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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