[3J09-15] 気液二相流

[3J09] スケール効果を考慮した超音速蒸気インジェクタの作動条件

*南薗 友貴哉¹、古山 栄太¹、金子 暁子¹、阿部 豊² (1. 筑波大、2. 筑波大学名誉教授)

キーワード：蒸気インジェクター、二相流、作動範囲

蒸気インジェクタ（SI）とは，縮小拡大管に水と蒸気の供給口を有するシンプルな構造であり，水と蒸気の直接接触凝縮により駆動する静止型の噴流ポンプである．SIは原子炉のシビアアクシデント時の無電源での炉心の冷却を可能とする安全システムへの応用が検討されている．しかしながら，SI内部の流動挙動の知見は乏しく，またSIの作動条件は明らかになっていない．そこで，本研究では３つのテスト部を用いて，混合ノズル部での水噴流挙動の変化およびディフューザ部での環状流のような流れから気泡流へと遷移する位置を観察した．その結果，入口質量比と出口負荷条件が支配的であることを実験的に特定した．これらの変数を用い前述の挙動を入口全圧比で整理し実験相関式を得た．この相関式を用い作動実験結果に適応することで，混合ノズル部での水噴流の安定的長さ， ディフューザ部での急激に遷移する位置の存在の有無がSIの作動する条件であることを示唆した．