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ナトリウム燃焼解析コードASSCOPSの開発と検証

Development and validation of sodium fire analysis code, ASSCOPS

石川 浩康; 宮原 信哉; 田辺 裕美; 大野 修司; 三宅 収; 前田 清彦

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高速炉の安全評価におけるナトリウム漏えい燃焼の解析において、スプレイ燃焼とプール燃焼をお互いの影響を考慮しながら同時に取り扱うことが可能なようにするため、スプレイ燃焼解析コードSPRAY-IIIMとプール燃焼解析コードSOFIRE-MIIを結合させた新たなナトリウム燃焼解析コードASSCOPS(Analysis ofSimultaneous Sodium Combustions in Pool and Spray)を開発した。開発したASSCOPSコードの妥当性を検証するため、内容積21m$$<$$SUP$$>$$3$$<$$/SUP$$>$$の試験容器を用いて実施したナトリウムスプレー燃焼の実験結果を解析し、以下の結論を得た。(1)窒素雰囲気においては、SPRAY-IIIMコードでガスから壁への熱移行量が過小評価であった点について改善され、ガス圧力・温度に関してほぼ妥当評価をする (2)空気雰囲気においても、SPRAY-IIIMコードで全般的に過小評価であった点について改善され、ガス圧力・温度に関してほぼ妥当な評価をする (3)ガスと壁との間の輻射伝熱とプール燃焼を考慮しない「もんじゅ」パラメータを用いた場合には、窒素雰囲気および空気雰囲気ともにガス圧力・ガス温度に関して保守的な評価をする これらの結論から、SPRAY-IIIMコードを用いた従来の解析における課題を解決できたことを確認した。

A sodium fire analysis code, ASSCOPS(Analysis of Simultaneous Sodium Combustions in Pool and Spray) was developed coupling the computer codes of SPRAY-IIIM and SOFIRE-MIl to assess temperature-pressure transients resulting from sodium spray and pool combustions, simultaneously. The validation of ASSCOPS was conducted using the experimental results obtained from sodium spray fire experiments using 21 m$$^{3}$$ vessel and the accuracy of calculated results was discussed. The following results were obtained: (1)Study under inert gas atmosphere. The comparison between analysis and experiment with regard to the pressure and the temperature showed a good agreement. (2)Study under air atmosphere. The comparison between analysis and experiment with regard to the pressure and the temperature also showed a good agreement. (3)Effects of parameter used in evaluating the design of Monju. The peak pressure and temperature obtained by the analysis overestimates the experimental results. From these results, it was concluded that the development and validation of ASSCOPS indicate a improvement on the burning and the heat transfer models in SPRAY-IIIM.

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