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Erschienen in: Journal of Visualization 2/2017

01.09.2016 | Regular Paper

Experimental investigation of the effect of control rod guide tubes on the breakup of a molten metal jet in the lower plenum of a boiling water reactor under isothermal conditions

verfasst von: Hongyang Wei, Nejdet Erkan, Koji Okamoto

Erschienen in: Journal of Visualization | Ausgabe 2/2017

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Abstract

It is important to clarify the molten material jet breakup process to estimate corium behavior in the lower plenum of a boiling water reactor (BWR). To identify the effect of control rod guide tubes (CRGTs) on the jet breakup behavior, a molten material (U-alloy) breakup experiment considering CRGTs in a BWR lower plenum was conducted under isothermal conditions. The experiment results show that jet breakup fraction for the case with CRGTs (pitch/diameter ratio of 1.37) was only approximately 20 % of that for the case without CRGTs. A coarser pitch/diameter ratio of 2.47 was also tested, but this configuration only slightly reduced the amount of jet breakup. The experiments also indicate that the CRGTs had no significant effect on the fragmentation of droplet diameter. Furthermore, the velocity distribution was measured around the jet with particle image velocimetry. The velocities of the water surrounding the jet for the cases with CRGTs were relatively larger than those in the case without CRGTs.

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Literatur
Zurück zum Zitat Imai S, Sato K, Hamazaki R, Henry RE (1999) Experimental study on in-vessel cooling mechanisms. In: Proceedings of the 7th International Conference on Nuclear Engineering, Tokyo, Japan, 19–23 April 1999 Imai S, Sato K, Hamazaki R, Henry RE (1999) Experimental study on in-vessel cooling mechanisms. In: Proceedings of the 7th International Conference on Nuclear Engineering, Tokyo, Japan, 19–23 April 1999
Zurück zum Zitat Liu H (2000) Science and engineering of droplets: fundamentals and applications. William Andrew, Norwich Liu H (2000) Science and engineering of droplets: fundamentals and applications. William Andrew, Norwich
Zurück zum Zitat Spencer BW, Wang SK, Blomquist CA, McUmber LM, Schneider JP (1994) Fragmentation and quench behavior of corium melt streams in water. Technical Report (NUREG/CR-6133). Argonne National Laboratory, Lemont, IL, USA Spencer BW, Wang SK, Blomquist CA, McUmber LM, Schneider JP (1994) Fragmentation and quench behavior of corium melt streams in water. Technical Report (NUREG/CR-6133). Argonne National Laboratory, Lemont, IL, USA
Metadaten
Titel
Experimental investigation of the effect of control rod guide tubes on the breakup of a molten metal jet in the lower plenum of a boiling water reactor under isothermal conditions
verfasst von
Hongyang Wei
Nejdet Erkan
Koji Okamoto
Publikationsdatum
01.09.2016
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Journal of Visualization / Ausgabe 2/2017
Print ISSN: 1343-8875
Elektronische ISSN: 1875-8975
DOI
https://doi.org/10.1007/s12650-016-0390-6

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