AbstractAn experimental study has been performed to investigate the effects of various parameters upon the pressurization rate in a low-pressure enclosure to simulate an ingress-of-coolant accident in tokamak fusion reactors using a superheated liquid as the primary coolant. A superheated water jet is impinged on a hot cylindrical block in an evacuated enclosure and the time variations of the hot surface temperature and enclosure pressure are recorded. The varied parameters are the material of the block, impinging water temperature, distance from the nozzle to the block, and mass flow rate of the ingressing water. The pressurization rate appears to be independent of the hot block material. It increases with the increase of the mass influx rate and temperature of the water. The dependence of the rate of pressurization on the jet transit time from the nozzle to the block appears to be weak, showing only a slight increase at the shorter transit time. Future works will focus on acquiring more data and quantifying the effect of heat transfer from the hot block on the pressurization rate.
過熱液体を一次冷却材として使用するトカマク型核融合炉における冷却材侵入事故を模擬するため、低圧エンクロージャ内の加圧速度に及ぼす各種パラメータの影響を調べる実験的研究を実施した。過熱水ジェットを真空容器内の高温円筒ブロックに衝突させ、高温表面温度とエンクロージャ内圧力の時間変化を記録した。変化させたパラメータは、ブロックの材質、衝突水温度、ノズルからブロックまでの距離、および侵入水の質量流量である。加圧速度は高温ブロックの材質に依存しないことが示された。加圧速度は、水の質量流入速度と温度の増加に伴って増大する。ノズルからブロックまでのジェット到達時間に対する加圧速度の依存性は弱く、到達時間が短い場合にわずかな増加のみが見られた。今後の研究では、より多くのデータを取得し、加圧速度に対する高温ブロックからの熱伝達の影響を定量化することに焦点を当てる。