Development of a best estimate analysis method on two-phase flow thermal-hydraulics for reduced-moderation water reactors

革新的水冷却炉の二相流熱流動に関する最適評価手法の開発

高瀬 和之; 玉井 秀定; 吉田 啓之  ; 秋本 肇

Takase, Kazuyuki; Tamai, Hidesada; Yoshida, Hiroyuki; Akimoto, Hajime

水冷却炉の炉心熱設計は、一般にシステム解析コードやサブチャンネル解析コードを使って行われる。これらのコードは、炉心条件を模擬した体系で行われた膨大な二相流実験の結果をもとに導出された実験式や構成式を使用することで予測性能の向上を図っている。しかしながら、革新的な水冷却炉を実現するためには、これらの実験式や構成式の適用範囲を超える領域での熱流動評価解析手法の確立が要求されている。そこで著者らは、従来の熱設計手法に炉心内の複雑な沸騰二相流挙動を3次元的に予測できる詳細二相流解析手法を組合せたハイブリッドな評価解析手法を提案した。これは、サブチャンネル解析コードNASCAと二相流解析コードTPFITから構成され、NASCAでは炉心全体の解析を行い、TPFITでは炉心局所の3次元情報を解析する。本提案の手法を革新的水冷却炉の熱設計に使用した結果、スペーサー効果,流動様式遷移,液膜流挙動等に関する3次元二相流現象を従来手法より忠実に再現できる見通しが得られた。

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