Numerical simulation of flow field in wire-wrapped fuel pin bundle of sodium cooled fast reactor using "SPIRAL"

ナトリウム冷却高速炉の燃料集合体体系における流動数値シミュレーション

大島 宏之; 今井 康友*

Ohshima, Hiroyuki; Imai, Yasutomo*

有限要素法コードSPIRALを用いて、高速炉のワイヤースペーサ型燃料集合体体系における流れ場の数値シミュレーションを実施した。このシミュレーションではメッシュ分割の解に与える影響や、3つの高レイノルズ数型乱流モデル,修正k-eモデル,RNG k-eモデル,代数応力モデルの予測特性を明らかにした。また、コード検証の一環として、19本ピンバンドル解析を実施し実験データとの比較により、その妥当性を確認した。

A numerical simulation of flow field in a wire-wrapped fuel pin bundle of fast breeder reactor was carried out using a finite element method code SPIRAL under typical operating conditions. In this simulation, the influence of computational mesh scheme on the result and the prediction characteristics of three kinds of high Reynolds number turbulence models, modified k-e model, RNG k-e model and algebraic stress model, were clarified. SPIRAL was also applied to simulate a flow field in a wire-wrapped 19-pin bundle and its result was compared with available experimental data. The predicted distributions of axial flow through the subchannels, cross flow between fuel pins and swirl flow along the wrapper tube wall caused by the existence of wire-spacer were in good agreement with measured ones.