ナトリウム-水ジェットコードの高速化作業

Speed up improvement on basic code for sodium-water reaction jet

斎藤 義則*; 糸岡 聡*; 桜井 智生*; 床井 博見*; 岡部 綾夫*; 藤又 和博*

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次期高速炉蒸気発生器(SG)伝熱管の合理的設計基準水リーク率(DBL)の設定にあたって、高温ラプチャ評価に重要なナトリウム側温度分布を適切に評価できる手法の開発が必要である。本作業においては、これまでに開発された上記計算コードを対象として、計算速度の向上を目的とした計算コードの改良及び機能確認のための試計算を実施した。高速化対策は、(1)時間積分方法の改良と、(2)化学反応モデル(物性値計算)の簡略化に関するコード改良である。計算速度(負荷)や計算結果への影響について、計算コードの改良前後における解析結果を比較評価した。試計算条件は、高速増殖炉「もんじゅ」(以下「もんじゅ」という)の蒸発器体系のケース1(100%出力条件、通常運転時のSG圧力、ナトリウム流動無し)の条件である。改良コードにおける解析結果により、ボイド率や温度分布等の反応ジェット現象の定性的傾向についての妥当性が確認された。改良コードでは、計算高速化のオプション選択が可能である。陰解法や物性値計算の簡略化のオプションを選択した場合、本コードでは従来コードよりも高速に解析できることが確認された。

In selecting the reasonable DBL on steam generator, it is necessaly to improve analytical method of estimating the sodium-water temperature for the evaluation of failure propagation due to overheating. Using basic code for sodium-water reaction (SWR) jet, the code improvement for calculation speed up and practical analyses for functional check were carried out. The speed up methods are (1)the code improvement of time integral calculus (application of implicit method of SIMPLE) and (2)simplification of chemical reaction model (the materials properties estimation). As for calculating speed and affection on the results, the results of the improved code on the practical analyses were compared with that of the previous code. The analytical conditions was based on the case 1 (100% load conditions, normal SG pressure and non sodium flow). It is confirmed that the behavior of SWR jet on the results; distributions of void fraction and temperature is reasonable. On this improved code, the speed up options are also available. It is confirmed that the improved code is able to be speeded up in the implicit method or simplification of the properties calculation.