報告書番号

L07015

タイトル（和文）

流れ加速型腐食に対する影響因子の定量的な評価（その２）～壁面流動特性を用いた物質移動係数モデルの構築～

タイトル（英文）

Quantitative evaluation of effective factors on flow accelerated corrosion (part 2) -Modeling of Mass Transfer Coefficient with Hydraulic Features at Wall-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

原子力・火力発電プラントの運用・管理において、系統配管の減肉現象は重要な問題であり、特に流れ加速型腐食(FAC)は、大規模な配管破損に至る可能性がある為、最も注意を要する。配管減肉を合理的に管理する為には、定期的な肉厚検査と共に、現象メカニズムに基づく定量的な予測の併用が望まれる。FACによる減肉量を予測する上で、流体力学面で本質的に考慮すべき影響因子は、配管表面における物質移動現象である。
本研究ではまず減肉実験及び流動数値計算により、減肉に関する基礎的なデータを取得した。一方、物質移動係数モデル構築の準備として、偏流領域における流れの特徴を、壁面近傍の平均流速及び乱流速度の和から求めた「実効摩擦速度」として表した。更に既存のアナロジの知見に基づき、物質移動係数のモデル式を提案した。上記実験・計算結果を用いて物質移動係数モデルを検証した結果、乱流速度の考慮により、減肉率との相関に大幅な改善が得られた。

概要 （英文）

FAC experiments were conducted with a contracted rectangular duct under PWR condensate water condition. Also, numerical calculations were done to obtain hydraulic features in the duct of the experiment. The modeling of mass transfer coefficient was progressed, in parallel, based on Chilton-Colburn analogy and utilizing Effective Friction velocity and Effective Reynolds number from the hydraulics in the viscous layer along the wall. By considering the turbulent velocity of the viscous layer into the mass transfer coefficient, the correlation with the FAC thinning rate improved, effectively. Future works will be to quantify the turbulence effect and the surface roughness effect to the thinning rate.

報告者

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