報告書番号

T95061

タイトル（和文）

溶融金属と水との直接接触伝熱現象の可視化

タイトル（英文）

VISUALIZATION OF DIRECT-CONTACT HEAT TRANSFER BETWEEN WATER AND MOLTEN ALLOY

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

当所では，溶融金属と水との直接接触伝熱を利用したＦＢＲ用のＳＧを提案している。このＳＧによりＦＢＲの建設コストの低減が期待できると考えられる。本ＳＧのサイジングを行うためには，溶融金属中の水の蒸発のメカニズムに関する知見が必要である。そこで，原研のＪＲＲ－３Ｍ中性子ラジオグラフィを用いて，溶融金属中の水の蒸発現象を可視化した。主な成果を以下に記す。（１）溶融金属中の水の沸騰現象は激しく，従来水－フロン系の実験で示されているような，上昇気■下部に液相を同伴し，徐々に蒸発していくような現象とは大きく異なることを，初めて明らかにした。（２）気■中の液相は溶融金属との良好な熱伝達により，非常に短い時間で蒸発する。（３）溶融金属中の水の蒸発現象によ生じた気■の上昇速度は，不活性ガスなどの気■の上昇速度とは異なる。本実験条件での気■の上昇速度は，約５０ｃｍ／ｓであった。

概要 （英文）

WE HAVE BEEN DEVELOPING AN INNOVATIVE STEAM GENERATOR CONCEPT FOR FBRS USING LIQUID-LIQUID DIRECT-CONTACT HEAT TRANSFER. IN THIS CONCEPT,THE SG SHELL IS FILLED WITH A MOLLTEN ALLOY HEATED BY THE PRIMARY SODIUM. WATER IS FED INTO THE HIGH-TEMPERATURE MOLLTENALLOY AND EVAPORATES BY DIRECT-CONTACT HEATING. TO OBTAIN FUNDAMENTAL INFORMATION ON THE HEAT-TRANSFER MECHANISM BETWEEN WATER AND THE ALLOY,THE PHENOMENON WAS VISUALIZED BY REAL-TIME NEUTRON RADIOGRAPHY USING THE JRR-3M REAL-TIME TERMAL NEUTRON RADIOGRAPH OF THE JAPAN ATOMIC ENERGYRESEARCH INSTITUTE. THE MAIN RESULTS ARE AS FOLLOWS: 1.VIGOROUS EVAPORATION OCCURS IN THE LOW-MELTING-POINT ALLOY. THIS PHENOMENA IS DIFFERENT FROM KNOWN PHENOMENAN SUCH AS EVAPORATION OF R-113 RERFIGERANT IN WATER. 2.EVAPORATION IN A BUBBLE FINISHES INSTANTLY DUE TO HIGH HEAT TRANSFER PERFORMANCE BETWEEN THE LIQUID AND ALLOY. 3.THE VELOCITY OF A BUBBLE WITH RAPID EVAPORATION AND GROWTH IS ABOUT 50CM/S.

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