SIMMER-3によるCABRI-FAST EFM1試験解析

An Analysis of CABRI-FAST EFM1 experiment using the SIMMER-III code

藤田 朋子; 飛田 吉春

not registered; Tobita, Yoshiharu

CABRI-FAST炉内試験計画(19921995年に過渡試験を実施)の中で実施されたEFM1試験は、「破損後の継続した燃料加熱条件下での燃料分散挙動の解明」を主要な目的としている。本研究は、EFM1試験データ及び既往解析結果の分析によって、物理現象の全体的挙動を把握するとともに、二次元多相多流解析SIMMER-3コードの燃料分散・固化挙動にかかわる解析モデルを検証し、 今後のモデル改良に向けて課題を明確にすることを目的とする。運動量交換関数モデルの改訂、適切な速度場成分の割り当て等を行うことにより、試験の燃料分散挙動の再現を加納にした。また、燃料分散挙動に関わるパラメータ解析を実施することにより、投入エネルギー及び気液間運動量カップリングが燃料の可動性と原動力に対し影響が大きいことを明らかにした。本研究は、実用化戦略調査研究の一環として、ナトリウム冷却 MOX燃料大型炉心の再臨界回避方策として提案されている、ABLE集合体(Axial blanket Eliminated:軸ブランケット削除型集合体)の有効性の評価に対して、 EFM1試験の実験的知見を取り入れるために実施したものである。

The EFM1 test was performed in the CABRI-FAST in-pile experiment program carried out in 1992 - 1995. The main objective of this test was to study fuel relocation behavior under a continued fuel heating condition beyond fuel disruption. The objectives of the present study are to understand the phenomena in the experiment, verify the fuel dispersal/freezing model in SIMMER-III and clarify the models to be improved in the future. The analysis showed good agreement with the experiment using the modification of the momentum exchange coefficients model and the adequate assignment of the energy components to the velocity fields. The parametric study showed that the liquid-vapor momentum coupling and the energy injection have large influence on the fuel dispersal behavior. This study was performed as an effort in the feasibility study on commercialized fast breeder reactor cycle systems. The results of this study will be used in the future study to evaluate the effectiveness of ABLE (Axia1 Blanket Eliminated) type subassembly, which is one of the candidates for the measures to prevent re-criticality events in sodium-cooled large MOX core.