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Effect of porosity distribution on two-phase pressure drop in a packed bed

充填層における二相流圧力損失に対する空隙率分布の影響

栗崎 達也*; 伊藤 大介*; 伊藤 啓*; 齊藤 泰司*; 今泉 悠也; 松場 賢一; 神山 健司

Kurisaki, Tatsuya*; Ito, Daisuke*; Ito, Kei*; Saito, Yasushi*; Imaizumi, Yuya; Matsuba, Kenichi; Kamiyama, Kenji

ナトリウム冷却高速炉のシビアアクシデント時の炉心部での燃料デブリの冷却(インプレース冷却)における冷却性を評価するにあたっては、デブリベッド内の気液二相流の圧力損失の評価が重要な要素の一つである。その予測式としてはLipinskiモデルが提案されているものの、空隙率の空間分布が均一でない場合には予測精度が低下すると考えられる。そのため、空隙率分布が均一でない充填層での気液二相流の圧力損失を測定する実験を行い、流路断面を分割することにより圧力損失を評価するようLipinskiモデルを修正した。その結果、修正Lipinskiモデルは元のLipinskiモデルよりも良好に実験値を予測することを確認した。

In the evaluation of the in-place cooling which is for the residual core materials in the severe accident of sodium-cooled fast reactors, pressure loss of two-phase flow in debris bed is one of the important factors. Although Lipinski model is already proposed for the pressure loss evaluation, the accuracy would decrease when the porosity is not homogeneous. Thus, experiment to measure the pressure loss in a packed bed of non-homogeneous porosity distribution was conducted, and the Lipinski model was modified dividing the cross section to evaluate the pressure loss in it. As a result, it was confirmed that agreement of the experimental values with the values by modified Lipinski model was better than that with the original Lipinski model.

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