報告書番号

T01055

タイトル（和文）

直交流中の十字型管群の自励振動発生限界流速予測法の開発

タイトル（英文）

An Evaluation Method of Critical Velocity for Self-Excited Vibration of Cross-Shaped Tube Bundle in Cross Flow

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

電気事業で開発中の将来型軽水炉では、原子炉下部プレナム構造物として十字型管群構造物の採用が検討されているが、十字型管群の振動特性はよくわかっていなかった。そこで当所では、これまで直交流中の乱流励振と渦励振の振動予測法を提案した。本研究では、直交流中の十字型管群の自励振動を対象とした振動応答実験により、振動予測法を提案した。無次元流速がある限界値以上で自励振動が発生しうることを明らかにした。配列が正方配列の方が、千鳥配列の場合よりも無次元限界流速が約15%小さく、正方配列の限界流速を振動予測法として採用すれば保守側の評価になることがわかった。レイノルズ数を6.2×104および6.8×105とした場合の無次元限界流速はよく一致し、このレイノルズ数範囲でレイノルズ数の影響が小さいことがわかった。

概要 （英文）

The applicability of the cross-shaped tube bundle as a lower plenum component of pressure vessel is examined to develop a next generation LWR in Japanese electric utilities. The flow-induced vibration characteristics are not understood well. Methods to evaluate turbulence induced vibration and vortex induced vibration were proposed by CRIEPI. In this study, vibration response is obtained experimentally to propose a method to evaluate self-excited vibration of cross-shaped tube bundle. The self-excited vibration was found to be generated when nondimensional flow velocity was above a critical value. The nondimensional critical velocity of normal configuration is 15% smaller than that of staggered configuration, which means that the nondimensional critical velocity of normal configuration can give conservative evaluation. The result of Reynolds number Re=6.2×104 agrees well with that of Re=6.8×105, in which region, the effect of Reynolds number on the critical velocity is small.

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