[2A01-04] Thermal Hydraulics of Fast Reactors

[2A03] Droplet Entrainment Phenomena Affected by Interfacial Behavior of a High-Speed Gas Jet into a Liquid Pool

*Masafumi Saito¹, Akiko Kaneko¹, Yutaka Abe¹, Akihiro Uchibori², Akikazu Kurihara², Takashi Takata², Hiroyuki Ohshima² (1. Univ. 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）を既に開発しており，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，妥当性評価・改良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．ノズル外形の違いによるエントレインメント現象に及ぼす影響と挙動を明らかにした．噴流界面が膨張したときの噴流挙動に違いがあった．液滴の可視化で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に対するエントレインメント挙動の影響を研究した．