[2K12-19] Severe Accident

[2K15] Effect of particle diameters on void fraction distribution in particle bed

*Shota Ueda¹, Takahiro Arai¹, Riichiro Okawa¹, Masahiro Furuya¹ (1. CRIEPI)

Keywords:Particle debris, Packed bed, Two-phase flow, Flow regime, Void fraction

軽水炉の重大事故時に生じる炉心溶融物は、事前注水により格納容器下部に形成されたプール水中へ落下し冷却されることが期待される。溶融物が圧力容器から落下し堆積した際の粒子状デブリ冷却特性については、従来から多くの研究があるものの粒子状デブリベッドと構造物が共存する体系における冷却特性や粒子状デブリベッド内部における気液二相流に関する知見は不足している。本研究では、粒子径が充填層内のボイド率分布に与える影響を検討するために、充填層における空気-水二相流実験を行った。純水と粒子の屈折率を合わせることで充填層内のボイド挙動を可視化するとともにボイド率分布の時系列をワイヤメッシュセンサによって計測した。理論モデルに基づくボイド率分布の解析から、粒子径が大きい場合に観察される構造壁近傍の高いボイド率は、充填層内の気液相間のスリップ速度に起因する可能性が示唆された。