系統熱過渡荷重への影響因子の調査

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井上 正明*; 平山 浩*; 木村 公隆*; 神保 雅一*

not registered; not registered; not registered; Jimbo, Masakazu*

高速炉の実用化には、安全性とともに経済性の向上が急務とされている。このうち、後者の経済性向上に対する構造設計からのアプローチとして、構造設計上の不確定因子である熱過渡荷重評価法の合理化及び低温から高温までの一貫した高温低圧設計法の確立が有効であると考えられる。これに対し、核燃料サイクル開発機構大洗工学センターでは、高速炉プラントの最適化に反映させるべく、熱流動部門と構造材料部門の共同テーマとして、サーマルストライピング、温度成層化及び系統熱過渡を含む熱荷重から構造健全性に至る熱・流動・構造の統合解析評価技術の開発を進めている。上記の熱・流動・構造の統合評価技術を含め、構造健全性評価において、系統熱過度荷重と構造健全性評価の取り合い条件となる熱的境界条件をどのように設定するかが評価上のポイントであり、熱的境界条件を、構造及び評価手法の合理化を念頭に如何にして最適化するかが、今後の設計において重要となる。本研究は、熱的境界条件に関し、現状の設定方法の調査に基づき、設定方法における課題の摘出及び熱的境界条件の不確かさの定量的評価を行うとともに、合理的な熱的境界条件設定方法を検討したものである。現状の熱的境界条件設定方法の調査に関しては、原型炉及び実証炉を対象として、熱過渡条件図及び構造健全性評価における熱的境界条件の設定方法の調査結果を基に、現状手法の課題を整理し、合理化可能な因子を含む不確かさの要因を分析し、合理的な熱的境界条件設定に対するアプローチのあり方について提言した。さらに、熱的境界条件の不確かさについての定量的な分析を代表的な構造の一例としてYピース構造を対象に行うとともに、今後の評価手法確立のために必要となる系統熱過渡荷重への影響因子を調査するための手法を提案した。

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