報告書番号

T89042

タイトル（和文）

ＰＷＲＳＧ伝熱管に作用する二相流励振力の特性評価

タイトル（英文）

A STUDY OF FLUID-DYNAMIC FORCES ACTING ON PWR SG-TUPE BY TWO-PHASE FLOW

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

加圧水型軽水炉の蒸気発生器中に多数設置されている伝熱管は，励振力が大きい水と蒸気の二相流にさらされている。伝熱管は伝熱性能を良くするため，その肉厚が比較的薄くされており，二相流による振動に起因する損傷に対する健全性を評価することが重要である。本研究では，実機の水－蒸気二相流を水－空気二相流で模擬し，管路の中央に設置した模擬伝熱管に作用する流体力特性を測定し，伝熱管の振動振幅の評価式を提案した。実機程度のバッフルプレートの開口比では，バッフルプレート部の絞りによる噴流の伝熱管振動に与える影響が小さいことがわかった。バッフルプレートによる伝熱管の支持間隔を変化させ，伝熱管の固有振動数を変化させたとき，伝熱管の振動振幅が固有振動数の約－２乗に比例して変化することが明らかになった。

概要 （英文）

THE CHARACTERISTICS OF FLUID-DYNAMIC FORCES ACTING ON HEAT-TRANSFER TUBES DURING TWO-PHASE FLOW WERE INVESTIGATED EXPERIMENTALLY. THE SECONDARY COOLANT IN THE STEAM GENERATOR SHOWS STEAM-WATER TWO PHASE FLOW;THE FLOW CONDITIONS VARY ALONG THE VERTICAL AXIS OF THE TUBES. THE TURBULENCE OF TWO-PHASE FLOW CAN INDUCE TUBEVIBRATIONS THAT CAN CAUSE TUBEDAMAGE. THEREFORE,IT IS VERY IMPORTANT TO EVALUATETHE CHARACTERISTICS OF FLUID-DYNAMIC FORCES TO ESTIMATE THE INTEGRITY HEAT-TRANSFER TUBES. WE MEASURED THE FLUID-DYNAMIC FORCES ACTING ON A TUBE IN A CHANNEL IN WHICH THERE IS AN AIR-WATER TWO-PHASE FLOW AND PROPOSE A METHOD TO ESTIMATE THE AMPLITUDE OF THE TUBE VIBRATION. IN THE CASE OF THE NOZZLE OPENING RATIO OF AN ACTUAL STEAM GENERATOR,WE FOUND THAT THE HEAT-TRANSFER TUBE VIBRATIONS ARE HARDLY AFFECTED BY THE JET FROM THE BAFFLE PLATE. WE ALSO FOUND THAT THE VIBRATION OF THE HEAT-TRANSFER TUBE IS INVERSELY PROPORTIONAL TO THE SQUARE OF THE NATURAL FREQUENCY.

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