蒸気爆発に於ける圧力波の発生・伝播と機械的エネルギーへの転換特性

蒸汽爆炸压力波的产生、传播及机械能转换特性

基本信息

  • 批准号:
    06237209
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.5万
  • 依托单位:
  • 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:
    1994
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1994 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本年度は、蒸気爆発におけるエネルギー変換率の系圧力に対する依存性に焦点を絞って実験的研究を行った。鉛直に約5m、内径42mmの衝撃波管型試験部の底部の真空部に高温の溶融錫プールをつくり、その上に膜破断により長さ約1mの水柱を落下させ熱的相互作用を起こし、発生圧力と水柱の上昇速度を測定し、熱から機械的エネルギーへの変換率を測定した。前年度の温度依存性を調べた装置の耐圧を強化し、試験部の上部に接続した加圧タンクのガス圧力を系圧力パラメータとして1〜約7気圧の間で変化させて実験した。実験結果は次の通りである。1.初期錫温度の上昇に伴い、エネルギー変換率は増加する傾向がある。2.系圧力が変化しても、放出される機械的エネルギーに殆ど変化がなく、エネルギー変換率は高々1%程度と非常に低い値に留まっている。3.圧力が増加すると水柱が加速されて溶融錫への衝突速度が増し、錫と水との混合が促進されて熱的相互作用が増す効果と、加圧による蒸気泡の成長抑制効果が相殺された結果、圧力依存性が弱まったと考えられる。4.圧力信号には、ウォーターハンマーによるとみられるパレスに続いて、熱的相互作用とみられるパルス列が観測されている。別途、加圧容器内で水中に溶融錫の液滴を落下させて蒸気爆発実験を行ったところ、熱的相互作用は1気圧の場合に較べて、3気圧では大幅に緩和され、5気圧では殆ど起こらなくなると云う結果を得た。成果はまとめて、国際セミナーや原子力学会に報告の予定である。また、原子炉の工学的安全性の観点から、蒸気爆発を抑制するのに非常に有望な示唆を多く含んでおり重要な結果であるので、次年度はこの様な線に沿った研究を更に進める方針である。
This year, we will conduct research on the dependence of the system pressure on the production rate of steam explosion. The vacuum part at the bottom of the shock wave tube type test part with a vertical length of about 5m and an inner diameter of 42mm was used to measure the molten tin solution at high temperature, the water column with a length of about 1m was used to break the film, and the thermal interaction was started. The pressure generation force was measured. The rising speed of the water column was measured. The conversion rate of the thermal mechanical reaction was measured. In the past year, the temperature dependence of the device has been strengthened, and the upper part of the test part has been connected to the pressure system. The pressure system has changed from 1 to about 7. The result is that the number of times is reversed. 1. The initial tin temperature rise is accompanied by an increase in the conversion rate. 2. The pressure of the system changes, and the emission rate of the machine changes. The conversion rate of the machine changes from 1% to 1% and remains low. 3. Pressure increases, water column accelerates, dissolves tin, the velocity of conflict increases, the mixing of tin and water promotes the interaction of heat, increases the effect of pressure, vapor bubble growth inhibits the effect of pressure, and the pressure dependence decreases. 4. The pressure signal is in the middle of the heat wave, and the heat wave is in the middle of the heat wave In addition, the liquid droplets of molten tin in the water in the pressurized container fall, the vapor explosion occurs, and the thermal interaction is greatly reduced in the case of 1 pressure, 3 pressure, and 5 pressure. The results were determined by the International Atomic Energy Society. The safety of atomic furnace engineering is the key point, and the suppression of steam explosion is very important. It is expected that more important results will be included in the next year. The policy will be further developed along the research line.

项目成果

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    $ 2.5万
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