Interpretation of FAENA and TIFFSS experiment; Comparison of temperature evaluation methods on thermal striping

FAENAおよびTIFFSS試験評価; サーマルストライピング温度評価法および評価結果の比較

笠原 直人; Lejeail, V.*

kasahara, Naoto; Lejeail, V.*

流体温度ゆらぎによる構造物の熱疲労現象は熱流動と構造の両分野に亘る複雑な問題であり、従来その評価にはナトリウムモックアップテストが必要であった。本間題に対する解析による設計法を確立するため、CEAとJNCは評価法の開発を行ってきている。流体温度ゆらぎに対する構造健全性に対して、流体から構造への伝達過程で生じる温度ゆらぎの減衰作用が重要な役割を果たすことが知られている。その減衰の大きさは周波数に依存することから、評価法検証のために周波数制御ナトリウム試験データを用いたべンチマーク問題を計画した。一つはCEAから出題されたもので、温度が周波数制御された平行流を受ける管と平板の温度および疲労評価に関する問題である。もう一つのJNC出題の問題は、周波数制御された垂直ジェットを受ける平板の評価に関するものである。本報告書は両者の実験の温度評価結果について述べる。CEAの流体・構造結合数値計算法およびJNCの周波数応答関数は、温度ゆらぎ減衰の周波数依存性を評価可能であるが、両者とも熱伝達係数の設定が課題であることが分かった。尚、本内容は1999年9月から2000年8月までの期間にCEAカダラッシュ研究所にて実施した業務の一部である。

Since thermal striping is a coupled thermohydraulic and thermomechanical phenomenon, sodium mock-up tests were usually required to confirm structural integrity. CEA and JNC have developed evaluation procedures of thermal striping to establish design-by-analysis methodology for this phenomenon. In order to compare and to validate these methods, two benchmark problems were planned under EJCC contract. One of benchmarks provided by CEA is temperature and fatigue evaluation of tubes and plates tests performed with the FAENA facility. Another problem from JNC is the same evaluation of plates tests conducted by the TIFFSS facility. This report describes the results of intercomparison of temperature evaluation methods through application to both FAENA and TIFFFSS experiments.