反応度事故条件下における高ウェーバー数域での溶融燃料-冷却材相互作用

反应事故条件下高韦伯数区域熔融燃料-冷却剂相互作用

• 批准号: 05246208
• 负责人: 鶴田 隆治
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Kyushu Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05246208/
• 关键词: 蒸気爆発; ウェーバー数; 融体ジェット; 微粒子化; 粒子径分布; サブクール度; 反応度事故

原子炉での反応度事故における蒸気爆発現象の素過程解明を目的とし,ノズルから高温融体を噴出することによって熔融燃料-冷却材相互作用を実現し,高速度ビデオ撮影を通して微粒子化過程の観測,ならびに発生圧力の測定を行い,噴出条件と相互作用の発生の有無,溶融物の微粒子化の差異を調べた.1.まず,相互作用発生の有無と微粒子化過程の可視化,ならびに発生圧力を測定するための実験容器および加熱機能を有するノズルの製作を行った.融体の加熱は酸化膜の形成を抑さえるため,アルゴンガス雰囲気中で行なうこととし,半導体圧力センサー,融液温度と冷却材(水)温度測定のための熱電対を設置した.この実験システムによって,融体最高温度1000℃,サブクール度75℃〜10℃,融体噴出時間3.5秒程度の実験が可能となった.2.融点が約70℃の低融点物質であるウッズメタルを使用し,300℃〜700℃に加熱溶融させ,ノズルから水中へ噴出する実験を行った.ウェーバー数は,ノズル径と噴出距離を変えて30から100までとし,水温を25℃から60℃の範囲で変え,サブクール度の影響を調べている.水温が25℃の場合,強い相互作用の生じる融体温度の下限界は,ウェーバー数が20の時には約600℃であったのに対し,ウェーバー数が100程度ではおよそ400℃に下がり,ウェーバー数への依存性が強いことがわかった.一方,サブクール度が小さくなると,融体ジェットからの相互作用発生頻度は低下するものの,発生時の規模はサブクール度が大きい場合と比較して大きなものとなった.3.実験後に行った粒径分布の測定結果から,その分布には二つのピークが存在し,その一つは融体ジェットの液柱不安定化波長から算出した粒子径に一致すること,他の一つはこれよりも粒子径が一桁小さく,相互作用の結果生じたもので,相互作用の激しいほど微粒子化が進むことが確認された.

目的是阐明核反应堆反应性事故中蒸汽爆炸现象的基本过程，并通过从喷嘴中弹出高温融化来实现熔融燃料冷剂的相互作用，并且通过高速视频拍摄以及互动条件，是否发生了粒子化以及对粒子化的粒子进行了梅尔的粒子。首先，一个实验容器可视化微蒙化过程，以及具有加热功能的喷嘴，用于测量产生的压力。将熔体加热在氩气气中，以抑制氧化膜的形成，并安装了半导体压力传感器和热电偶，以测量熔体温度和冷却液（水）温度。该实验系统使得以最高熔体温度为1000°C，75°C至10°C的熔融温度进行实验，熔化时间约为3.5秒。 2.木材金属，一种熔点约70°C的低熔融材料，加热至300°C至700°C，然后将水加热至300°C至700°C，然后将水从喷嘴中转移。我们进行了一个实验，以弹出网络。韦伯的数量为30至100，喷嘴直径和射血距离为30至100，水温从25°C更改为60°C，并研究了亚冷却的效果。当水温为25°C时，当Webers数为20时，发生较强相互作用的熔体温度的下限约为600°C，而当Webers数量约为100时，它降至约400°C，并且发现对Weerbers的依赖性很强。另一方面，子冷却程度很小。尽管从熔体射流出现的相互作用频率降低，但发生时的比例大于大型亚冷水水平的尺度。3。从实验后测得的粒径分布的结果来看，可以证实分布有两个峰，其中一个与熔体射流液体柱不稳定的波长计算得出的粒径相吻合，而另一个是粒度较小的数量级，相互作用的结果是，相互作用的结果更多，那么粒径就会变得更加元素。