[1H13-16] Droplet and Liquid Film

[1H14] Droplet-Entrainment Behavior at the Interface of High-Speed Gas Jet into a Liquid Pool

*Taro Sugimoto¹, Shimpei Saito¹, Akiko Kaneko¹, Yutaka Abe¹, Akihiro Uchibori², Takashi Takata², Hiroyuki Ohshima² (1. Univ. of Tsukuba, 2. JAEA)

Keywords:Sodium-cooled fast reactor, Steam generator, Na-water reaction phenomenon, Droplet entrainment, Visualization

Na冷却高速炉の蒸気発生器内部の伝熱管が破損した際，高温高圧の水蒸気が液体Na中に噴出し，Na-水の化学反応を伴う噴流が形成される．この時，噴流の気液界面から液滴がエントレインされてその後隣接伝熱管に衝突することで，液滴衝突エロージョンを引き起こす可能性がある．
JAEAでは，本事故時のNa-水反応現象を対象とした数値解析コード（SERAPHIM）を既に開発しているものの，上述した液滴エントレインメント現象に対する解析モデルについては，その妥当性に資する実験データが不足しているのが現状である．
そこで本研究では水-空気の体系で液滴エントレインメント現象の可視化実験を行い，得られた可視化画像より液滴径や液滴流速等，SERAPHIMコードの妥当性評価とモデル改良に資する実験データの取得を行った．空気の噴出速度は音速に達するため噴流界面の可視化は困難を極めるが，適宜実験手法を検討し，その可視化に成功した．