[1G01-07] 熱流動実験・数値解析

[1G04] 超音速蒸気インジェクターの作動範囲と流動挙動

*古山 栄太¹、阿部 豊¹、金子 暁子¹、吉田 啓之² (1. 筑波大学、2. JAEA)

キーワード：蒸気インジェクター、直接接触凝縮、作動範囲

蒸気インジェクター(SI)は水と蒸気の直接接触凝縮を駆動力とする噴流ポンプである。また、高い伝熱性能を有する熱交換器でもあり、水と蒸気のみで駆動するため外部電源が不要である。これらの理由から原子力発電プラントの安全システムに適用した際の安全性ならびに経済性の向上が期待される。しかしながら、未だSIが高い吐出圧力を生じる際の流動挙動が明らかになっておらず、SIの作動する範囲を特定する知見は乏しい。
　本研究では、SIの作動が可能な条件を明らかにすることを目的として実験を行った。パラメータとして水と蒸気の流量を変更し、また、高速度カメラを用いた可視化観測と圧力分布計測を行うことで、SI内部の流動挙動を詳細に観測し、その流動挙動からSIの作動する範囲を実験的に特定した。さらに、内部流動構造を水の冷却能力と蒸気の凝縮潜熱によって整理することで、作動が可能となる範囲を評価した。