大型FBRにおける原子炉容器上部プレナムガス巻込み防止の検討; 部分ディッププレートの検討

Investigation of preventive measure of gas entrainment phenomena for large-scale FBR; Investigation of partially dip plate

村松 壽晴; 村田 正幸*; 家田 芳明 ; 山口 彰; 永田 敬; 菅原 悟

Muramatsu, Toshiharu; Murata, Masayuki*; Ieda, Yoshiaki; Yamaguchi, Akira; Nagata, Takashi; Sugawara, Satoru

大洗工学センター技術開発部プラント工学室で設計研究が進められている大型炉について、液面近傍流速を効果的に低減させ得る原子炉構造を得ること(カバーガス巻き込み防止の観点)を目的として、単相多次元熱流動解析コードAQUAを用いて検討を行った。具体的には、液面近傍に部分的に設置するディッププレート(部分ディッププレート)を対象とし、その設置条件(深さおよび幅)を変化させてその効果を明らかにした。得られた結果は、次の通りである。1)今回解析をい行った部分ディッププレート設置条件では、その深さを0.75m、その幅を1.905mとした場合に、最も液面近傍流速が低減できることが示された。この条件での値は、約0.33m/sであり、もんじゅでの値にほぼ等しい。2)温度成層化現象の発生の程度では、もんじゅ条件を上回る445度C/mの値が計算された。部分ディッププレート設備を採用する際には、温度成層化現象を積極的に解消させるための設備対応が必要となる。3)系統熱過渡特性では、もんじゅ条件(最大-0.28C/s)を若干上回る最大-0.51C/sの値が計算された。4)周方向温度分布特性に関しては、最大約67C/mの値が計算された。この値は、ディッププレートを設置しない場合の約5倍の値に相当する。

In-vessel thermohydraulic analysis with multi-purpose three-dimensional code AQUA as conducted for transient simulating a pump coast down and reactor scram (manual reactor trip event) to confirm efficiency of partially dip plate equipments in a large-scale fast breeder reactor. Throught the analysis using the AQUA code and the discussion based on their results, the following results have been obtained: [Sodium Surface Velocity] Maximum surface velocity is 0.33m/s in the condition of D=0.75m and W=1.905m. The velocity is the same as that or the MONJU reactor. [Thermal Stratification] Maximum axial temperature gradient 445C/m was calculated. The gradient is nearly equal to the results in the MONJU reactor. [Main Loop Temperature Transient] Maximum temperature transients at the outlet nozzle of reactor vessel was -0.51C/s. [Circumferential Temperature Gradient] Maximum circumferential temperature gradient at the neighborhood of reactor vessel was 67C/m. The gradient is equivalent to five times of that when a partially dip plate is not adopted.