Critical power correlation for tight-lattice rod bundles

稠密格子体系における限界出力相関式

Liu, W.; 呉田 昌俊   ; 大貫 晃; 秋本 肇

Liu, W.; Kureta, Masatoshi; Onuki, Akira; Akimoto, Hajime

原研7本軸方向一様発熱データ,7本,37本軸方向非一様発熱(低減速スペクトル炉の軸方向出力分布を模擬)データを用いて、稠密バンドル用限界出力相関式を開発した。低質量速度領域と高質量速度領域に分けてそれぞれの領域用の式を開発した。低質量速度領域用で(限界クオリティ-限界環状噴霧流長さ)型の式であり、高質量速度領域用で(局所限界熱流束-限界クオリティ)型の式である。新相関式は694点の全原研データを標準偏差6%の精度で計算できた。また、新相関式の拡張性を評価するため、BAPLデータとも比較した。標準偏差7.7%の精度で177点のBAPLデータを予測することができた。新相関式は各パラメータの限界出力への効果もよく評価できた。新相関式の適応領域は下記の通り:ロッドギャップは1.0-2.29mm、発熱長は1.26-1.8m、質量速度は150-2000kg/ms、圧力は2.0-11MPaである。

In this research, critical power correlation for tight-lattice rod bundles is newly proposed using 7-rod axially uniform-heated data, 7-rod and 37-rod axially double-humped-heated data at Japan Atomic Energy Research Institute (JAERI). For low mass velocity region ( 300 kg/ms), the correlation is written in critical quality - annular flow length type. For high mass velocity region ( 300 kg/ms), it is written in local critical heat flux - critical quality type. The standard deviation of ECPR (Experimental Critical Power Ratio) to the whole JAERI data (694 data points) is 6%. The correlation is verified by Bettis Atomic Power Laboratory data (177 points, standard deviation: 7.7%). The correlation is confirmed being able to give good prediction for the effects of mass velocity, inlet temperature, pressure and heated equivalent diameter on critical power. The applicable range of the correlation is: gap between rods from 1.0 to 2.29 mm, heated length from 1.26 to 1.8 m, mass velocity from 150 to 2000 kg/ms and pressure from 2 to 11 MPa.