| 研究課題/領域番号 |
08650272
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
熱工学
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| 研究機関 | 工学院大学 |
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研究代表者 |
小泉 安郎 工学院大学, 工学部, 教授 (20215156)
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| 研究分担者 |
大竹 浩靖 工学院大学, 工学部, 講師 (40255609)
宮下 徹 工学院大学, 工学部, 講師 (00100371)
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| 研究期間 (年度) |
1996 – 1997
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| 研究課題ステータス |
完了 (1997年度)
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| 配分額 *注記 |
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
1997年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1996年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
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| キーワード | 軽水炉シビアアクシデント / 安全性 / 狭間隙流路 / 流動沸騰 / 二相流 / 限界熱流速 / フラッディング / 対向流落下水制限(CCFL) / 狭間隘流路 / 限界熱流束 |
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| 研究概要 |
まず実験装置の製作を行った。装置は圧力0.1MpaのR-113密閉ループである。テスト部は、長さ240mm、外径100mmで内径が34または36mmの厚肉銅パイプであり、その中に挿入されるガラス管との間に0.5、1、2または5mmの間隙の垂直環状テスト流路が形成される。このテスト流路間隙は、TMI-2号炉事故後調査で推測されている圧力容器と堆積炉心損傷物間の間隙値から、ボンド数スケーリングにより決定した。テスト部は外巻き電気ヒーターで加熱される。加熱部温度は10箇所で熱電対により測定した。装置完成後、垂直狭隘環状流路の(1)下部密閉系対向流、(2)液下端排出系対向流、の限界熱流速実験を行った。また、伝熱面状況と流動状況の目視観察も行い、ファイバースコープとCCDカメラを用いてVTRにその画像を記録した。
狭間隙条件下での伝熱様式は核沸騰であった。加熱熱流速上昇にともない限界熱流速状態(CHF)を迎える。ただし、CHF発生では急激な伝熱面温度上昇には至らず、更に熱流速を上げた段階で初めて急な伝熱面温度上昇を迎える。(1)下部密閉系、(2)液下端排出系の場合ともに、対向流落水制限(CCFL)が発生し、伝熱面への液の供給が抑制され、伝熱面上に部分的間欠的乾き面が形成されてCHF発生に至っていた。このCHF時点では、伝熱面温度の大幅上昇は生じない。更に加熱量(上昇蒸気流量)が増加し、液流下が更に抑制されて、液流下量が液蒸発量を下回る状態となると、伝熱面上に大きな乾き面が定在する状態となり、伝熱面温度の大幅はな上昇に至っていた。なお、流路間隙が広くなるにつれ、CCFL発生からCHF発生までの期間は短くなる傾向にあった。(1)下部密閉系、(2)液下端排出系間で限界熱流速値q_<CHF>及び伝熱面温度急上昇開始時熱流速値q_<EXC>に差異は見られていない。本実験のq_<CHF>は、既在の自然循環流動下の相関式から求まるq_<CHF>に比べて約1オーダー低い値であった。
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