Simulation of alumina and corium steam explosion experiments with JASMINE v.3

JASMINE v.3によるアルミナ及びコリウムの水蒸気爆発実験解析

森山 清史; 中村 秀夫  ; 丸山 結 

Moriyama, Kiyofumi; Nakamura, Hideo; Maruyama, Yu

軽水炉のシビアアクシデントにおいて水蒸気爆発が格納容器健全性に及ぼす影響を評価するため、原研では水蒸気爆発解析コードJASMINEを開発している。融体としてアルミナとコリウムを用いた水蒸気爆発実験,KROTOS-44, 42, 37及びFARO-L33について、JASMINEコードによる解析を行った。解析では、融体細粒化に関するモデルパラメータを変更せず、粗混合における両材料の挙動の違いに基づいて、アルミナとコリウムの水蒸気爆発の強度の違いを再現することができた。コリウムの場合、粗混合時の固化割合が高く、またボイド率が大きいことが解析で示され、これらが水蒸気爆発の挙動の違いの主たる要因であると考えられる。

A steam explosion simulation code JASMINE is under development at JAERI for the assessment of steam explosion impacts on the integrity of containment vessel during severe accidents in light water reactors. Selected alumina and corium steam explosion experiments, KROTOS-44, 42, 37 and FARO-L33 were simulated with JASMINE code. The experimentally observed difference of the steam explosion intensity with the two materials, alumina and corium, was reproduced in the simulations without changing the model parameters related to the fine fragmentation process, but based on the difference in the premixing behavior predicted by the simulations. The simulation of corium experiments showed more fraction of the melt droplets frozen during premixing, as well as more void fraction, and those two points were likely to be the primary reasons of weak interactions in corium experiments.