報告書番号

U93004

タイトル（和文）

自由液面からのガス巻込み評価手法の検討－模型縮尺及び試験流体物性値の効果－

タイトル（英文）

EVALUATION OF GAS ENTRAINMENT FROM FREE SURFACES -EFFECTS OF MODEL SCALE AND WORKING FLUID PROPERTIES-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

高速増殖炉の自由液面からのガス巻込みに対する評価手法の確立を目的として，３種類の縮尺模型と３種類の試験流体（水，エタノール，エタノール水溶液）を用いた流動試験を実施し，ガス巻込みに及ぼす模型縮尺の効果と試験流体物性値の影響を検討した。その結果，以下に示す３種類のガス巻込み形態に対して，ガス巻込み発生因子を摘出し，実機ガス巻込み評価方法を次の通り提案した。液面の乱れとくぼみ渦によるガス巻込みは，上昇流速や液面流速等の局所流速が発生因子であるため，実機入口流速に縮尺効果補正係数を掛けた流速条件の水流動試験によって評価可能である。補正係数は模型形状・縮尺によって変化するため，複数の模型試験により決定する必要がある。潜込みによるガス巻込みは，液面匂配が発生因子であるため，入口部のフルード数を実機と一致させた水流動試験において，最大液面匂配が１０度以下の場合にはガス巻込みは発生しないと評価できる。

概要 （英文）

THIS PAPER DESCRIBES EXPERIMENTAL METHODS FOR EVALUATING THE ONSET CONDITIONS OF GAS ENTRAINMENT FROM FREE SURFACESIN LMFBRS. HYDRAULIC TESTS WERE PERFORMED USING LARGE-,MIDDLE-AND SMALL-SCALE MODELS AND WATER,ETHYL ALCOHOL AND ETHYL-ALCOHOL SOLUTION AS WORKING FLUIDS TO STUDY THE EFFECTS OF MODEL SCALE AND WORKING-FLUID PROPERTIES ON GAS ENTRAINMENT. EVALUATION METHODS WERE PROPOSED ON THE BASIS OF THE TEST RESULTS. GAS ENTRAINMENT DUE TO FREE-SUFACE DISTURBANCES AND SURFACE VORTEXES CAN BE EVALUATED BY A WATER SCALE-MODEL TEST UNDERTHE CONDITIONS OF THE ACTUAL PLANT INLET VELOCITY MULTIPLIED BY A CORRECTION COEFFICIENT BECAUSE LOCAL VELOCITIES(E.G.ASCENDING VELOCITY,FREE-SURFACE VELOCITY)ARE ONSET FACTORS. THE CORRECTION COEFFICIENT IS DETERMINED BY DIFFERENT SCALE-MODEL TESTS,BECAUSE IT DEPENDS ON THE GEOMETRY AND SCALE OF THE TEST MODEL. GAS ENTRAINMENT DUE TO WATER FALLING CANBE EVALUATED BY A WATER SCALE-MODEL TEST BASED ON THE FROUDE SIMILITUDE,BECAUSE THE FREE SURFACE GRADIENT IS THE ONSET FACTOR. A CRITICAL FREE SURFACE ANGLE OF 10 WAS OBTAINED FROM THE PRESENT EXPERIMENTS AFTER CONSERVATIVE ESTIMATION.

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