「数値解析による自由液面からのガス巻込み評価指針」の解説, 解説B(協力研究)

Description of "Design guideline for gas entrainment prevention using CFD method" (Cooperative research)

大島 宏之; 堺 公明; 上出 英樹 ; 木村 暢之; 江連 俊樹 ; 内堀 昭寛 ; 伊藤 啓; 功刀 資彰*; 岡本 孝司*; 田中 伸厚*; 辻 義之*; 文字 秀明*; 江口 譲*; 西村 元彦*

Ohshima, Hiroyuki; Sakai, Takaaki; Kamide, Hideki; Kimura, Nobuyuki; Ezure, Toshiki; Uchibori, Akihiro; Ito, Kei; Kunugi, Tomoaki*; Okamoto, Koji*; Tanaka, Nobuatsu*; Tsuji, Yoshiyuki*; Monji, Hideaki*; Eguchi, Yuzuru*; Nishimura, Motohiko*

日本原子力研究開発機構は、高速増殖炉サイクル実用化戦略調査研究の一環として、ナトリウム冷却高速炉の概念検討を進めている。実用化のためのプラントシステム概念は、経済性向上のために出力に比してコンパクトな炉容器を指向している。そのため、既存の概念と比較して炉容器内の流速が相対的に大きくなり、自由液面からのカバーガスの巻込みについてより精度の高い設計評価を行うことが重要となっている。そこで、大学,研究所,電力,メーカの専門家で構成するワーキンググループを設置し、ガス巻込み現象について設計で参照すべき数値解析に基づく指針案の検討を行い、得られた知見をもとに、「数値解析による自由液面からのガス巻込み評価指針」(第1次案)を策定した。本件は、指針の解説として、ワーキンググループにおいて実施した研究に関して紹介するものである。

Japan Atomic Energy Agency has conducted a conceptional design study of a sodium-cooled fast reactor in a frame work of the FBR feasibility study. The plant system concept for a commercial step is intended to minimize a vessel diameter to achieve an economical competitiveness. Therefore, the coolant in the vessel has relatively higher velocity and gas entrainment (GE) prevention from a liquid surface in the reactor vessel becomes one of important issues for the thermal-hydraulic design. In order to establish a design criteria for the GE prevention, the GE from vortex dimples at the liquid surface was investigated by a working group. The 1st proposal of "Design Guideline for Gas Entrainment Prevention Using CFD Method" was established based on the knowledge gained from the working group activities. This report introduces each study in the working group to clarify the basis of the design guideline.