Development of design technology on thermal-hydraulic performance in tight-lattice rod bundles, 5; Estimation of void fraction

高稠密格子燃料集合体における熱流動特性の予測技術開発,5; ボイド率の評価

呉田 昌俊   ; 玉井 秀定; 吉田 啓之  ; 大貫 晃; 秋本 肇

Kureta, Masatoshi; Tamai, Hidesada; Yoshida, Hiroyuki; Onuki, Akira; Akimoto, Hajime

超高燃焼水冷却増殖炉の熱設計技術開発には、高稠密格子燃料集合体におけるボイド率評価技術が必要である。このため本研究では、ボイド率の計測及び沸騰流の流動観察を実施した。ボイド率は、中性子ラジオグラフィ技術,急閉弁締め切り法,電気的ボイド率計を用いて計測した。データは、燃料棒間隙幅1.0mm及び1.3mmの7,14,19,37本バンドル試験で大気圧から7.2MPaの条件において取得した。実験及び解析結果との比較より、(1)数値解析コードが実験結果の傾向を良好に予測できること、及び(2)TRAC-BF1コードとドリフトフラックスモデルが低クオリティ領域においてボイド率を過大評価する傾向があることを確認した。

An estimation of void fraction in a tight-lattice rod bundle was needed of the design of the Innovative Water Reactor for Flexible Fuel Cycle (FLWR). For this purpose, we measured the void fraction and studied the behaviors of boiling flow. The void fraction was measured by a neutron radiography, a quick-shut-valve technique, and an electro void fraction meter. The data were taken using the 7-, 14-, 19- and 37-rod bundle test sections with the rod gap of 1.0 or 1.3 mm under from atmospheric pressure to 7.2 MPa. Followings were made clear: (1) numerical analysis codes calculate the similar distribution to the data, and (2) TRAC-BF1 code and drift-flux model tends to overestimate the void fraction at lower quality region.