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: 06237212
• 负责人: 鶴田 隆治
• 金额: $ 1.47万
• 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: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06237212/
• 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-ル度

ノズルから高温融体を噴出することによって融体ジェットと水との相互作用実験を行い,高速度ビデオ撮影による相互作用の観察と発生圧力の測定を通して,温度条件による蒸気爆発の発生の有無とその規模,ならびに微粒子化の程度を調べた.1.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.まず最初に,融体をノズルより自然落下させる実験を行い,融体温度,冷却水サブク-ル度の温度条件において相互作用の発生があるかどうかを示す,相互作用領域図(TIZ図)を作成した.その結果,相互作用の発生する下限界が,融体と水との接触界面温度が大気圧水の均質核生成温度となる条件であることが明らかとなった.一方,高温側の境界には,融体温度の上昇とともに発生する水温が下がる明確な斜め境界があり,サブク-ル度への依存性が最小膜沸騰温度の整理式と良く一致していることから,高温側の斜め境界が最小膜沸騰温度との関連で決まる可能性の高いことがわかった.2.次いで,ノズル内圧力を上げてジェットを加速し,着水時のウェーバー数を変えた実験を行い,TIZ図に及ぼす影響を調べた.低温側の境界は,ウェーバー数とともに融体温度が若干低温側にシフトするが,基本的には自然落下の場合と大きな差は見られなかった.しかし,高温側の境界に関しては,相互作用発生の有無に再現性がなく,自然落下の場合のような明確な境界を決定することが不可能であった.これは,流下速度の増加とともにジェットのまわりに発生する蒸気膜が厚くなり,相互作用が発生しにくくなるためと考えている.より詳細な検討は今後の課題であるが,ジェットの乱れと蒸気膜の拳動との関連性,ならびに温度条件を加味した検討を進める必要があると考えている.

ノ ズ ル か ら high temperature melt body を overflowing す る こ と に よ っ て melting body ジ ェ ッ ト と water と の interaction be 験 を い, high speed ビ デ オ pinch of shadow に よ る interaction の 観 examine と 発 raw pressure determination of の を tong し て, temperature condition に よ る steam explosion 気 発 の 発 raw の whether と そ の scale, な ら び に degree of particles is changed の を adjustable べ た. 1. Melting point about 70 ℃ が の low melting point material で あ る ウ ッ ズ メ タ ル を use し, 300 ℃ ~ 700 ℃ に heating melt さ せ, ノ ズ ル か ら へ water overflowing す る be 験 を line っ た. ま ず に, initial melting body を ノ ズ ル よ り naturally fell さ せ る be 験 を い, melt temperature, cooling water サ ブ ク ル degrees - の temperature に お い て interaction の 発 が あ る か ど う か を す, interaction field 図 (TIZ 図) を made し た. そ の as a result, the interaction between の 発 raw す る under limit が, melting body と water と の contact interface temperature が big 気 圧 water の homogeneous nucleation temperature と な る conditions で あ る こ と が Ming ら か と な っ た. One party, the high temperature side の realm に は, melting temperature rising の と と も に 発 raw す る water temperature under が が る clear な inclined め realm が あ り, サ ブ ク ル degrees - へ の dependency が minimum film boiling temperature consistent good の finishing type と く し て い る こ と か ら, high temperature side の inclined め realm が minimum film boiling temperature と の masato even で definitely ま る likely の い こ と が わ か っ た. 2 . Pressure within time い で, ノ ズ ル を on げ て ジ ェ ッ ト を し faster, when the water の ウ ェ ー バ ー number を - え た be 験 を い, TIZ 図 に and ぼ す influence を adjustable べ た. Low temperature side の は, ウ ェ ー バ ー number と と も に several low temperature melting temperature が side に シ フ ト す る が, basic に は naturally fell の big occasions と き な poor は see ら れ な か っ た. し か し, high temperature side の realm に masato し て は, interaction 発 raw の presence of に reproducibility が な く, naturally falling の occasions の よ う な clear な realm を decided す る こ と が don't May で あ っ た. こ れ は, flow speed の raised と と も に ジ ェ ッ ト の ま わ り に 発 raw す る steamed 気 thick film が く な り, interaction が 発 raw し に く く な る た め と exam え て い る. よ り detailed な beg は 検 で の subject in the future あ る が, ジ ェ ッ ト の disorderly れ と steamed 気 membrane の fist move と の masato even sex, な ら び に temperature を flavored し た beg を 検 To enter める, it is necessary to があると take the えて る る exam.

项目成果

鶴田,隆治: "融体ジェット-冷却材相互作用の実験的研究" 日本原子力学会1995年春の大会講演論文集. (1995)

Tsuruta, Ryuji：“熔体喷射-冷却剂相互作用的实验研究”日本原子能学会 1995 年春季会议论文集（1995 年）。