| Research Abstract |
沸騰水型原子炉(以下,BWR)では,沸騰流の圧力変動による燃料棒同士の接触回避のため,伝熱管支持材(以下,スペーサ)が挿入されており,その形状がバーンアウト発生条件に与える影響が極めて大きいことが,実規模実験よりわかっている.しかし高温・高圧下におけるスペーサ近傍の冷却材の挙動と加熱管がバーンアウトへ至る機構は明確ではないため,燃料集合体やスペーサの形状を変更するごとに新たな実規模伝熱試験が必要で,開発に多大な時間と経費を要している.また,そのバーンアウトが発生する流動様式は環状流で,その中でもじょう乱波流れにおける液膜のドライアウトは,じょう乱波間の液膜部で発生することがわかっている.しかしながら,じょう乱波流れに関するほとんどの研究は,空気・水系(以下,非加熱系)が多く,ドライアウトが実際に発生する蒸気・水系(以下,加熱系)において基底液膜の厚さをも含めた詳細な研究は著者の知る限りほとんどない.そこで本年度は,加熱および非加熱系のじょう乱波流れについて,特にスペーサが無い場合について詳細に調査し,その違いについて検討した.その結果,以下の結論を得た.
1.液膜厚さの時間変動特性に関して,加熱系の場合は非加熱系に比して常に流れが加速されているため,非定常性の強い流れとなる.さらに,加熱系では低周波の膜厚変動が発生する傾向があり,これは非加熱系にはない加熱系特有の特徴である.これは,フロス流領域における液体スラグの履歴が残っているものと考えられ,特に流れが急激に加速される場合にそれが顕著に表れる.
2.加熱系において,最小,平均,最大液膜厚さ,じょう乱波の平均通過頻度,平均速度,平均通過時間間隔,および平均通過空間間隔などの平均的な特性には加熱長さの影響は明確に現れず,流動条件が同じであれば,ほぼ同じ値になる.
|
