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Experimental and analytical studies on turbulent heat transfer performance of a fuel rod with spacer ribs for high temperature gas-cooled reactors

高温ガス炉用スペーサリブ付き燃料棒の乱流熱伝達性能に関する実験的・解析的研究

高瀬 和之

Takase, Kazuyuki

高温ガス炉に使用されるスペーサリブ付き燃料棒の乱流熱伝達性能を、原子炉の運転条件とほぼ同じ最高出口温度1000$$^{circ}$$C、圧力4MPaの冷却材条件のもとで、実機寸法の環状流路を使って実験的に調べた。また、標準$$kappa$$-$$varepsilon$$乱流モデルを用いて数値解析を行い、実験結果と比較検討した。燃料棒の乱流熱伝達率は、平滑環状流路の値に比べて大きな差異を示した。レイノルズ数が5000以上の領域では、燃料棒の平均熱伝達率の計算値は、実験から得た熱伝達率相関式の値に対して10%以内の相対誤差で良く一致し、本解析手法が十分な精度を有していることを確認した。さらに、計算値は、実験結果に加えてスペーサリブによる伝熱促進効果を明らかにした。

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