CHAMPAGNEによるナトリウム-水分反応温度の実験解析

Analyses for experiment on sodium-water reaction temperature by the CHAMPAGNE code

吉岡 直樹*; 岸田 雅子*; 山田 由美*

not registered; Kishida, Masako*; not registered

本解析作業においては、新SWAT-1(SWAT-1R)での注水試験に対し、試験では計測が困難なナトリウム系内ボイド分布及び流速分布等を把握するため、SWAT-1R試験体系におけるCHAMPAGNEによる反応温度解析を実施すると共に、水ブロー解析における2相流モデル等の高度化を図るため、実機SG向けRELAP5/Mod2高度化検討を行った。これら作業の主要な結果は以下の通りである。(1)新SWAT-1試験体系におけるCHAMPAGNEによる反応温度解析i)水リーク率を600g/sとした場合の注水試験に対し、圧力損失係数、相間摩擦係数及び反応速度定数をパラメータとした解析を実施することにより、各解析パラメータが反応領域の拡がりに与える影響及びそのメカニズムを把握できた。ii)最適パラメータによる実験解析によりナトリウム系内ボイド分布及び流速分布等を予測した。これらは今後の実験計画の立案、結果の評価に役立つものと期待される。(2)実機SG向けRELAP5/Mod2高度化検討i)軽水炉のLOCA解析等で使用されているRELAP5/Mod2コードは、2流体2相流モデルを採用する等、熱流動モデルが精緻化されている。このコードを実機SGの水ブロー解析に適用するために必要なモデル改良項目を明らかにした。ii)これらの内、胴(ナトリウム)側モデルの設計とRELAP5/Mod2コードヘの組み込み作業を実施すると共に、改良コードによる試解析を行うことにより、追加モデルの基本機能を確認した。

In this work, analyses on sodium-water reaction temperaturc in the new SWAT-1(SWAT-1R) test were completed by the CHAMPAGNE code in order to understand void and velocity distribution in sodium system, which was difficult to be measured in experiments. The application method of the RELAP5/Mod2 code was investigated to LMFBR steam generator(SG)blow down analysis, too. The following results were obtained. (1)Analyses on sodium-water reaction temperature in the SWAT-1R test. (a)Analyses were carried out for the SWAT-1R test under the condition water leak rate 600 g/s by treating thc pressure loss coefficient, the interface friction coefficient and the coefficient related to reaction rate as parameters. The effect and mechanism of each parameter on the shape of rcaction zone were well understood by these analyses. (b)The void and velocity distribution in sodium system were estimated by use of the most suitable parameters. These analytical results are expected to be useful for planning of the SWAT-1R test and evaluation of test result. (2)Investgation of the RELAP5/Mod2 code. (a)The items to be improved in the RELAP5/Mod2 code were clarified to apply this code to the FBR SG blow down analysis. (b)One of these items was an addition of the shell-side (sodium-side) model. A sodium-side model was designed and added to the RELAP5/Mod2 code. Test calculations were carried out by this improved code and the basic function of this code was confirmed.