ガス巻込み現象詳細実験; 気泡巻き込み機構に関する研究

• Material Type: 文書・図像類
• Title: ガス巻込み現象詳細実験; 気泡巻き込み機構に関する研究
• Author/Editor: 文字 秀明; 上出 英樹
• Author Heading: 文字 秀明; 上出 英樹
• Publication Date: 2004-03
• Publication Date (W3CDTF): 2004-03
• Alternative Title: Experimental Study on Gas Entrainment at Free Srface; Bubble Entrainment Mechanism
• Periodical title: JNC TY9400 2004-018
• Text Language Code: jpn
• Target Audience: 一般
• Note (General): 原子炉のコンパクト化に伴い炉容器内では冷却材流速が増大し、自由界面からのガス巻き込みの発生が危惧され、ガス巻き込みの発生の有無の判定は、設計の観点から重要な評価項目となっている。したがって、ガス巻き込みを引き起こす重要なメカニズムの1つと考えられる自由表面渦の非定常特性について調べることは重要である。自由表面渦によるガス巻き込みは以下の一連の現象より構成されると考えられる; (i)自由表面でのくぼみ渦の形成、(ii)下降流によるガスコアの発達、および(iii)ガスコア先端の気泡の分離によるガス巻き込みの発生。 この研究では、気泡の分離によるガス巻き込みの段階に焦点を当て、流動条件の変動によるガスコアの非定常な振舞いを実験的に調べた。定常流によるガス巻き込み実験で用いられた体系と類似のシンプルな体系を用いて実験を行った。試験部を円筒容器とし、円筒容器内に容器壁の接線方向に水を流入させ循環を引き起こした。また、容器底部に吸込み口を設け、下降流を形成した。このとき、循環と下降流により自由表面渦が成長する。実験は水を作動流体とし、大気開放で行った。ガスコアの非定常な振舞いを知るために、流入流量を正弦波状に変化させ、ガスコア形状の時間的変化をステレオ画像処理法によって測定した。; This paper deals with unsteady behavior of free surface vortices at an upper plenum in a reactor. In the compact reactor investigated, the coolant velocity increases and gas entrainment at the free surface is feared to occur. The estimation of the onset condition of gas entrainment is an important factor for design of the reactor. Therefore, the study on the unsteady characteristics of the free surface vortex is important. The gas entrainment due to the free surface vortex is a time series of phenomena; (i) formation of a vortex dimple on the free surface, (ii) development of the gas core of the vortex by a downward flow, and (iii) gas entrainment by the separation of bubbles at a tip of the gas core. In this study, the gas entrainment by the bubble separation is focused on and the unsteady behavior of the gas core by the fluctuations of the flow conditions is investigated experimentally. In the experiment, an apparatus having a simple geometry, similar to that used in the study on a steady free surface vortex, was used. The circulation was generated in a cylindrical vessel with a tangential slit injection and the downward flow was by a suction pipe at the bottom. The free surface vortex developed due to the circulation and the downward flow. The working fluid was water and the vessel is under the atmospheric air. In order to know the unsteady behavior of the gas core, the injection flow rate into the vessel was changed as a sine wave, and the time series of the gas core geometry was measured by a stereo image processing.
• Source: /JNC-TY9400-2004-018.pdf （fulltext）; https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JNC-TY9400-2004-018.pdf
• Access Restrictions: 限定公開
• Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）; https://irdb.nii.ac.jp
• Original Data Provider (Database): 日本原子力研究開発機構 : JOPSS:JAEA Originated Papers Searching System

• Summary, etc.: 原子炉のコンパクト化に伴い炉容器内では冷却材流速が増大し、自由界面からのガス巻き込みの発生が危惧され、ガス巻き込みの発生の有無の判定は、設計の観点から重要な評価項目となっている。したがって、ガス巻き込みを引き起こす重要なメカニズムの1つと考えられる自由表面渦の非定常特性について調べることは重要である...