高速増殖原型炉「もんじゅ」過渡試験を対象としたプラント動特性解析コードCERESの検証-定常運転ならびに原子炉トリップ運転に対する検証-

Verification of the plant dynamics analytical code CERES using the results of the plant trip test of the Prototype Fast Breeder Reactor MONJU

西 義久*; 植田 伸幸*; 木下 泉*; 宮川 明 ; 加藤 満也*

Nishi, Yoshihisa*; Ueda, Nobuyuki*; Kinoshita, Izumi*; Miyakawa, Akira; Kato, Mitsuya*

高速増殖炉(FBR)において、原子炉容器(R/V)内冷却材の多次元熱流動は、プラント過渡時の温度変化に影響を与える。電力中央研究所は、FBRの機器や構造の健全性評価に影響するプラント過渡時温度変化を精度よく評価するために、従来から用いられている1次元システム動特性コードに多次元熱流動解析機能を付け加えたFBR用プラント動特性解析コードCERESを開発している。CERESコードが、プラント動特性解析コードとして実プラントの評価に使えることを示すために、平成7年12月に実施された高速増殖原型炉「もんじゅ」の40%出力からの原子炉トリップ試験を対象に、CERESコードの検証解析を実施した。また、本作業は核燃料サイクル開発機構所有のSuper-COPDの解析結果と比較しながら実施した。主な成果は以下である。R/V内プレナムを2次元でモデル化し、冷却系全体を対象に解析を行った結果、1次・2次冷却システム出入口温度および補助冷却システム出入口温度の測定値と良い一致が確認できた。R/V内流動に着目した3次元解析を行った結果、プレナム内鉛直方向温度分布の測定値とのよい一致が確認できた。また、過渡における温度変化挙動についても、試験結果と良く一致した。中間熱交換器(IHX)1次プレナムに関して3次元解析を行った結果、熱流動上の特徴を明らかにすることができた。これらにより、CERESコードのFBRプラント動特性解析コードとしての基本的な能力を確認することができた。

Multi-dimensional thermal-hydraulic characteristic of the coolant in the reactor vessel (R/V) influences the temperature at the plant transitional condition of fast breeder reactor (FBR). CRIEPI is developing plant dynamics calculation code CERES for FBR that adds multi-dimensional thermal-hydraulic analysis function to one-dimensional system calculation code to evaluate the temperature distribution in high accuracy. The temperature distribution affects the integrity of equipments of FBR. To verify the CERES code, analyses were performed by using the result of the plant trip test from the partial power operation of the prototype fast breeder reactor