報告書番号

T93061

タイトル（和文）

自然循環ＢＷＲの流動不安定現象（その４）－実験による起動時不安定の発生条件とその現象の詳細把握－

タイトル（英文）

THERMO-HYDRAULIC INSTABILITY OF NATURAL CIRCULATION BWR (4TH REPORT: EXPERIMENTAL APPROACH TO CLARIFY FLOW INSTABILITY PHENOMENA AND CONDITIONS IN DETAIL)

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

自然循環ＢＷＲの安定な起動手順を策定するため，高さ等の無次元数を実機とほぼ一致させた設備により，起動時を模擬した１～５気圧までの熱流動実験を行い，実機に適用できる安定判別図を作成した。系圧力およびチャンネル熱流速を一定とした場合，不安定現象が炉心入口水温に対応するチャンネル入口水温がある範囲で生じ，その発生機構は密度波振動であり，ガイセリングや流動様式遷移不安定等の他の不安定現象とは異なることを明らかにした。また著者らのこれまでの研究で，高温側のチャンネル入口水温の安定境界を解析により求められることを示しているが，本研究の実験では低温側の境界は，チムニ入口水温によって支配され，ある温度を超えると減圧沸騰の影響が顕著になり不安定が生じることが分かった。このチムニ入口水温は系圧力のみの関数で，この値を用いて水温が低い場合の安定限界の上限を求める相関式を導出した。

概要 （英文）

EXPERIMENTS WERE CONDUCTED TO INVESTIGATE TWO-PHASE FLOW INSTABILITIES AT LOW PRESSURE START-UP OF NATURAL-CIRCULATION BWRS. THE TEST FACILITY USED IN THIS EXPERIMENTS WAS CONSTRUCTED WITH NON-DIMENSIONAL VALUES NEARLY EQUAL TO THOSE OF NATURAL-CIRCULATION BWRS. STABILITY MAPS APPLICABLE TO SUCH REACTORS ARE PRESENTED. INSTABILITY OCCURRED OVER A CERTAIN TEMPERATURE RANGE AT THE CHANNEL INLET WHEN THE SYSTEM PRESSURE AND THE HEAT FLUX WERE CONSTANT. THIS INSTABILITYWAS IDENTIFIED AS DENSITY WAVE OSCILLATIONS AND IS DISCUSSED IN COMPARISON TO OTHER PHENOMENA SUCH AS FLOW PATTERN TRANSITION INSTABILITY ANDGEYSERING. WE PROPOSE A LOWER TEMPERATURE DEMARCATION FOR INSTABILITY.IN THIS STUDY,THE HIGHER TEMPERATURE DEMARCATION WAS SHOWN TO DEPEND UPON THE TEMPERATURE AT THE CHIMNEY INLET. INSTABILITY OCCURS WHEN THE TEMPERATURE AT THE CHIMNEY INLET RISES FROM A CERTAIN VALUE WHICH WAS FUNCTION OF THE SYSTEM PRESSURE. A CORRELATION FOR THE HIGHER TEMPERATUREDEMARCATION WAS DERIVED.

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