[3E14-17] Measurement Techinique

[3E17] Measurement Improvement of Flow Rate of Liquid Metal Using Ultrasonic Pulse Doppler Method Based on Velocity Profiles

*Kohei Tsutsumi¹, Shuichiro Miwa¹, Hiroto Sakashita¹, Michitsugu Mori¹ (1. Hokkaido Univ.)

Keywords:Atomic energy, Ultrasonic pulse doppler method, Liquid metal, Velocity profile, Profile factor, Flowmeter, CFD

安全性が高く将来炉として期待される革新的液体金属冷却炉や溶融塩炉の流量測定では、電磁流量計やベンチュリ流量計が適用されている。しかし、計測される起電力等に流れの状態に影響される補正係数を乗じて流量を求めるため、非軽水流体の測定精度は限定され、測定偏差は軽水用流量計が1~3%であるのに対し、液体金属用電磁流量計は7.5~10%である。流量計測精度は原子炉の安全性評価やプラント効率改善において重要である。この問題を解決するため、超音波パルスドップラー法を用いて瞬時流速分布を求め、流速分布に依存する補正係数が不要な流量計測手法を適用する。本手法は軽水を対象とした流量測定に適用されているが、液体金属を対象とした流量測定に関する知見は少ない。そこで、常温で液体であるGa-In-Sn合金を用いて流速分布及び流量測定を行い、さらに数値解析結果との比較検討により測定結果の妥当性と基礎的な検討を行った。