抄録
大型軽水炉に匹敵する経済性と安全性を両立する革新的中小型軽水炉の1つとして高温高圧二相自然循環炉が研究されている。実用化のためには、データベースの乏しい低流速条件での高温高圧蒸気-水系に対し、圧力損失及び気液分離に係わる二相流動挙動のデータ取得・現象分析が必要である。
そのため、高温高圧二相自然循環炉の原子炉設計でキーとなる流動特性のうち(a)クロスフロー特性、(b)軸方向圧力損失特性及び(c)気液分離特性に着目し、高温・高圧条件での水-蒸気二相挙動を常温・低圧条件で模擬可能な六フッ化硫黄(気相)ガス-エタノール(液相)の非凝縮性二流体による代替流体模擬試験を実施し、既に提案されている種々の評価モデルの中から、上記(a)~(c)の特性の現象に即したモデルを選定した。
本研究により、炉心冷却系が気泡流下にある高温高圧二相自然循環炉に適合する熱流動システム評価手法を確立することができた。