| 研究概要 |
本研究は、超音波流速分布計とワイヤー・メッシュ・トモグラフィを気泡流の多次元流動特性計測に適用して、解析コードの検証用データベースを確立するとともに二次流れ特性を解明し、チェムニの最適な分割に必要な知見を提供するとともに、低減速自然循環沸騰水型炉の成立性に大きな影響を与える起動時の炉心内不安定流動特性、特に、不安定流動、チェムニ内の二次流れ、並びに、狭隘流路における熱流動特性を解明することを目的として,以下の知見を得た.
(1)前年度までに実施したガイセリングの発生領域に与える系圧力と非加熱ライザー長の影響を調べる実験結果を検討し、入口サブクール度もパラメータとした実験を行い,それらの影響の普遍性を高めた。
(2)並列沸騰流路のテスト部を1本の流路に変え、系圧力をパラメータとして、非加熱ライザー部の気泡の合体過程を画像処理計測し、非加熱ライザー部での気泡合体による気泡の単一化が系圧力との関係を解明した。
(3)年度に引き続き、超音波パルス・トモグラフィ法(UVT)を利用した流動様式判別計測システムを完成させるとともに、金属配管の外壁に超音波センサーを取り付けた場合の超音波パルスの金属壁透過に関する基礎研究を合わせて実施し、最終的には現有の沸騰二相流実験装置に取り付け、金属流路内の二相流の流動様式が計測できるシステムとして完成させた。
(4)前年度までに得られた成果を基に、ガイセリングの数値解析には二流体モデルあるいはドリフト・フラックス・モデルに基づく過渡二相流数値解析コードが適するかを判断し、その解析コードを用いてガイセリングの発生限界に及ぼす非加熱ライザー長と系圧力の関係を調べる実験結果に適用して、ガイセリングの発生機構を解明するとともに、発生が抑止できる起動運転手順と炉形状を検討した。
(5)以上の研究成果に基づき、低減速自然循環沸騰水型炉の安定かつ合理的な起動手順を提案するとともに、チェムニの分割の必要性について提案した。
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