Forced Flow Dryout Heat Flux in Heat Generating Debris Bed

열을 발생하는 Debris층에서의 강제대류 Dryout 열유속

The purpose of this study is to obtain the experimental data of the forced flow dryout heat flux in a heat generating debris bed which simulates the degraded nuclear reactor core after severe accident. An experimental investigation has been conducted of dryout heat flux in an inductively heated bed of steel particles with upward forced flow rising coolant circulation system under atmospheric pressure. The present observations were mainly focused on the effects of coolant mass flux, particle size, bed height, and coolant subcooling on the dryout heat flux The data were obtained when carbon steel particles in the size distribution 1.5, 2.5, 3.0 and 4.0 mm were placed in a 55 mm ID Pyrex glass column and inductively heated by passing radio frequency current through a multiturn work coil encircling the column. Distilled water was supplied with variation of mass flux from 0 to 3.5 kg/$\textrm{cm}^2$ s as a coolant in the tests, while the bed height was selected as 55 mm and 110 mm. Inlet temperature of coolant varied by 2$0^{\circ}C$ and 8$0^{\circ}C$. The principal results of the tests are: (1) Dryout heat flux increases with increase of upward forcing mass flux and particle size; (2) The dryout heat flux at the zero mass flux obviously depends on the Particle size as Previous studies; (3) The forced flow dryout heat flux in the shallow bed is somewhat higher than that in the deep bed,

이 연구의 목적은 가혹한 사고후 손상된 원자로심을 모의한 열을 발생하는 데브리층에서의 강제대류 드라이아웃 열유속을 실험적으로 얻고져 한 것이다. 이 연구에서 냉각재 순환장치를 사용하여 대기압하에서 냉각재가 상향 강제대류하는 유도 가열된 강구 입자층에서의 드라이아웃 열유속을 얻었다. 이 실험에서는 주로 강제대류 드라이아웃에 대한 질량유속.입자크기.입자층의 높이 및 냉각재의 서브클링의 영향이 관찰되었다. 실험은 입자직경이 1.5, 2.5, 3.0 및 4.0mm의 탄소강입자를 55mm 내경의 Pyrex 유리용기에 넣어 고주파유도 전류를 통해 가열하여 이루어졌다. 냉각재로서 증류수를 질량유속 0~3.5kg/$m^2$s로 변화시키어 공금하고 층의 높이는 55mm와 110mm, 냉각재 유입온도는 2$0^{\circ}C$와 8$0^{\circ}C$로 변화시켰다. 주요 실험결과는 다음과 같다. (1) 드라이아웃 열유속은 상향 강제 대류 질량유속과 입자크기내의 증가에 따라 증가한다. (2) 질량유속이 없는 경우 드라이아웃 열유속은 기존 연구결과와 같이 입자직경에 의존한다. (3) 얕은 입자층에서의 드라이아웃 열유속은 깊은 입자층의 것보다 얼마간 높다.