多成分多相流の熱流動現象の数値シミュレーションに関する研究; 多成分系の蒸発/凝縮過渡挙動に関する研究,1; 先行基礎工学研究に関する平成14年度共同研究報告書

Study on Numerical Simulation for Thermal-Hydraulic Phenomena of Multiphase, Multicomponent Flows; Transient Vaporization/Condensation Phenomena in Multicomponent System,1

守田 幸路*; 松元 達也*; 福田 研二*; 飛田 吉春; 山野 秀将   ; 小西 賢介 ; 佐藤 一憲 

Morita, Koji*; Matsumoto, Tatsuya*; Fukuda, Kenji*; Tobita, Yoshiharu; Yamano, Hidemasa; Konishi, Kensuke; Sato, Ikkenn

炉心損傷事故時に生ずる多成分・多相流の複雑な熱流動現象に対する数値シミュレーション技術の高度化を図ることは、原子炉の安全評価の信頼度を向上する上で重要な課題の一つである。本共同研究では、多成分系での相変化現象に対する安全解析コードの適用性を向上するため、非凝縮性ガス成分を含んだ蒸気泡の過渡的な凝縮挙動に対する物理モデルの開発と実験的研究を実施する。本年度は、非凝縮性ガスを用いた予備的な実験を行い、凝縮を伴わないラージスケール気泡の過渡挙動について基礎的な実験データを得た。また、ラージスケール気泡を扱うことのできるマルチスケール流動様式モデルを新たに高速炉安全解析コードに提案し、予備試験結果の解析に適用することに成功した。

It is one of the important problems for more reliable reactor safety evaluation to improve numerical simulation techniques for involved thermal-hydraulic phenomena of multiphase, multicomponent flows in core disruptive accidents.In the present joint research, physical model development and experimental investigation were conducted for transient condensation phenomena of a vapor bubble with noncondensable gases to improve applicability of a fast-reactor safety analysis code for the phase-transition phenomena in multicomponent systems.In this fiscal year, preliminary experiments using noncondensable gas were performed for the transient bubble condensation phenomena, and then basic data were obtained for large-scale bubble behavior without condensation.In addition, a multiple-scale flow-regime model treating large-scale bubbles was newly proposed for the fast-reactor safety analysis code and applied to the analysis of the preliminary experiments successfully.