[1I08-12] Thermal hydraulic Experiments 1

[1I11] Experimental Study on Droplet-Entrainment Phenomena at the Interface of High-Speed Gas Jet into a Liquid Pool

*Taro Sugimoto¹, Shimpei Saito¹, Akiko Kaneko¹, Yutaka Abe¹, Akihiro Uchibori², Akikazu Kurihara², Takashi Takata², Hiroyuki Ohshima² (1. University of Tsukuba, 2. JAEA)

Keywords:Sodium-cooled fast reactor, Steam generator, Sodium-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エントレインされた液滴が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危険性がある．JAEA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，峡間水槽に溜めた水中に空気を高速で噴出させ，噴流界面からエントレインされる液滴の可視化実験を実施した．レーザー光源の発光タイミングを制御することによって，気流に追従する高速な液滴の可視化に成功した．得られた画像を解析することによって液滴径と液滴速度の計測を行い，SERAPHIMコードの妥当性評価・モデルの改良に資する実験データの取得を行った．