湾曲した燃料棒表面の液膜挙動に関する予備的検討

Preliminary investigation of liquid film behavior on a curved fuel rod

高瀬 和之; 柴田 光彦 ; 玉井 秀定; 小林 登; Zhu, X.*

Takase, Kazuyuki; Shibata, Mitsuhiko; Tamai, Hidesada; Kobayashi, Noboru; Zhu, X.*

革新的水冷却炉(FLWR)では、直径13mmほどの燃料棒が1mm程度の間隔で三角格子状に稠密に配置される。冷却材である水は燃料棒間ギャップを上昇しながら燃料棒を除熱し、水と蒸気の二相流になる。FLWRの場合、現行軽水炉に比べて燃料棒間隔が極端に狭いため、原子炉運転時における燃料棒の微小変形や燃料棒表面へのクラッド付着などによって、冷却材流路が局所的に大きく減少する可能性があり、このような流路の閉塞によって除熱性能が劣化することが懸念されている。そこで、流路閉塞の除熱への影響を考慮したFLWR熱設計手法の確立を目指した研究を計画している。本報では、変形等によって湾曲した燃料棒が除熱特性に及ぼす影響を定量的に明らかにするための前段階の検討として、湾曲した燃料棒の表面を流れる液膜の挙動について非加熱大気圧条件で可視観察した結果を述べる。また、汎用流体解析コードFLUENTを用いた予備計算の結果についても言及する。

no abstracts in English