冷減速材内流動特性の研究,2; 流動パターン測定・解析と冷減速材容器内熱流動解析

Study on flow characteristics in cold source moderator, 2; Flow pattern measurement and analysis, thermal-hydraulic analysis in cold source moderator vessel

麻生 智一 ; 神永 雅紀  ; 寺田 敦彦  ; 日野 竜太郎

Aso, Tomokazu; Kaminaga, Masanori; Terada, Atsuhiko; Hino, Ryutaro

原研で開発中のMW規模の核破砕ターゲットシステムにおいて、超臨界水素を用いる冷減速材は中性子性能に直接影響する重要な機器である。冷減速材容器内における水素温度の上昇が中性子収率に影響するため、再循環流や停滞流などホットスポットの発生要因を抑制して円滑な流動を実現する必要がある。冷減速材容器の概念設計に反映するため、簡易モデル試験体を用いて入口噴流管による衝突噴流とその随伴流の流動パターンを水流動条件下で測定した。入口噴流管の位置が底面より10mm以上で噴流速度が1m/s以上では再循環流領域の高さは約50mmであり、STAR-CDによる流動解析結果はこの流動パターンをよく再現した。この結果をもとに実機用冷減速材容器内の予備的な熱流動解析を行い、水素の局所的な温度上昇を3K以内に抑制するための流動条件を明らかにした。

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