Thermal-hydraulic research on future reactor systems in the ROSA program at JAERI

原研ROSA計画での将来型炉システムに関する熱水力研究

与能本 泰介 ; 大津 巌 ; Svetlov, S.*

Yonomoto, Taisuke; Otsu, Iwao; Svetlov, S.*

原研では、将来型軽水炉システムの熱水力に関する研究計画を進めている。本論文では本計画の概要と最近の二つの研究内容を紹介する。初めに、SG二次側冷却による長期崩壊熱除去手法の評価のためには、蒸気発生器伝熱管群での非一様流動挙動解析手法の検討が重要であることを述べる。我が国の産業界が計画中の次世代加圧水型炉APWR+では、このような崩壊熱除去システムの使用が計画されている。次に、革新的原子炉用の非常用熱交換器に関し、ロシアのSPOT実験データを用いた検討について紹介する。この検討では、実験に用いられた曲がりや短い直線部を有する伝熱管の管内凝縮伝熱量が、十分長い直管で得られた凝縮相関式を用いて数%の精度で予測できることが示された。

A research project is being conducted at the Japan Atomic Energy Research Institute on thermal hydraulics for the future reactor systems. The present paper provides the belief description of the project, followed by two recent topics: the natural circulation in the PWR loop and the condensation heat transfer for a passive cooling system. For the first topic, we discuss the importance of the modeling of the nonuniform flow behavior among SG U-tubes for the assessment of the long-term decay heat removal systems relying on the SG secondary side cooling. Such a system is planned to be used in APWR+, a Japanese next-generation PWR. The condensation heat transfer was investigated using the data obtained at the SPOT test facility in Russia. The results have shown that the measured heat transfer rates on the inner surface of the tube consisting of several bends and short straight sections can be predicted using the existing correlations with the accuracy of several percentage, although the correlations are based typically on the data taken using relatively long straight tube.