報告書番号

T94049

タイトル（和文）

自然通風冷却型崩壊熱除去系の除熱性能の向上に関する研究－伝熱促進体の対流熱伝達性能－

タイトル（英文）

ENHANCEMENT OF RVACS HEAT TRANSFER (CONVECTIVE HEAT TRANSFER CHARACTERISTICS OF POROUS PLATES)

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

高速増殖炉の崩壊熱除去系の１つである自然通風冷却型崩壊熱除去系（ＲＶＡＣＳ）は，構造が簡素であるなどの利点がある反面，他の崩壊熱除去系に比較して除熱容量は少ない。当所ではこれまでＲＶＡＣＳの除熱容量増大を目的として，薄い多孔質板を伝熱促進体として冷却流路に挿入する方策を提案し，その効果を確認してきた。本研究では，薄い多孔質板の対流熱伝達特性を得るため伝熱実験を行い，以下が明らかとなった。（１）多孔質板は平板と比較して非常に伝熱性能が優れており，それはダクト中の平均流速により精度良くまとめることができる。（２）多孔質板は，対流伝熱に強い影響をもつ乱流境界層を発達させる能力が優れている。（３）多孔質板の全摩擦抵抗係数Ｃｆは平均流速により異なるものの，各流速をパラメータとして，Ｒｅｘにより整理できる。（４）圧力損失を考慮した多孔質板の伝熱性能は平板の場合と比較して優れている。例えば，Ｒｅｘ３

概要 （英文）

THE REACTOR VESSEL AUXILIARY COOLING SYSTEM (RVACS) IS A SIMPLE AND PASSIVE DECAY HEAT REMOVAL SYSTEM FOR FBRS. HOWEVER,THE HEAT REMOVAL CAPACITY OF THIS SYSTEM IS SMALL COMPARED TO IMMERSED-TYPE DECAY HEAT EXCHANGERS. TO ENHANCE THE HEAT TRANSFER PERFORMANCE OF RVACS,WE PROPOSE ADOPTING A POROUS PLATE AS THE HEAT COLLECTOR. IN THIS CONCEPT,THE POROUS PLATE ABSORBS THERMAL RADIATION EFFICIENTLY FROM THE OUTSIDE SURFACE OF THE REACTOR VESSEL AND TRANSFERS THE THERMALENERGY TO THE AIR BY CONVECTION. THIS PAPER PRESENTS THE RESULTS OF CONVECTIVE HEAT-TRANSFER EXPERIMENTS WITH A HIGH-POROSITY POROUS PLATE. THE MAIN RESULTS ARE FOLLOWS: (1)THE LOCAL NUSSELT NUMBER,NUX,OF POROUS PLATES IS SUPERIOR TO THAT OF FLAT PLATES. IT IS WELL CORRELATED WITH REX WITHIN THE RANGE OF THESE EXPERIMENTS. (2)THE BOUNDARY LAYER OF POROUS PLATES DEVELOPS MORE RAPIDLY THAN THAT OF FLAT PLATES. THIN POROUS PLATES PROMOTE LARGE TURBULENCE,WHICH IS CLOSELY RELATED TO HEAT TRANSFER. (3)THE TOTAL SKIN FRICTION COEFFICIENTS OF POROUS PLATES,ESTIMATED BY VELOCITY PROFILES,ARE WELL CORRELATED WITH MEAN VELOCITY. (4)THE TRANSFER PERFORMANCE OF POROUS PLATES WAS EVALUATED USING THE PARAMETER REX3 CF. THE POROUS PLATES HAVE HIGH HEAT-TRANSFER PERFORMANCE WITHIN THE EXPERIMENTAL CONDITIONS. FOR EXAMPLE,THE NUX OF POROUS PLATES AT REX3 CF=104 IS ABOUT 2 3 TIMES GREATER THAN THAT OF FLAT PLATES.

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