Unsteady hydraulic characteristics in large-diameter pipings with elbow for JSFR, 1; Current status of flow-induced vibration evaluation methodology development for the JSFR pipings

JSFRの大口径エルボ配管における非定常流動特性,1; JSFR配管のための流力振動評価手法開発の現状

山野 秀将   ; 田中 正暁  ; 木村 暢之; 大島 宏之; 上出 英樹 ; 渡辺 収*

Yamano, Hidemasa; Tanaka, Masaaki; Kimura, Nobuyuki; Ohshima, Hiroyuki; Kamide, Hideki; Watanabe, Osamu*

本論文では、特に短エルボ配管内の非定常水力特性を検証する研究開発に重点を置き、JSFRの一次冷却配管の、流動励起振動評価法開発の現状を説明している。ホットレグ配管には3分の1及び10分の1スケールの単エルボ実験装置を使用し、コールドレグ配管には、4分の1及び7分の1スケールの3段エルボ配管装置を使用して実験的成果を上げてきた。シミュレーション活動として内部コードを使用したCFDコード及びラージ・エディ・シミュレーション(LES)法を使用したレイノルズ応力モデル(RSM)による非定常レイノルズ平均ナビエ・ストークス方程式(U-RANS)アプローチなどがある。本論文には、ホットレグ配管実験への適用性に注目した計算結果が示されている。配管の構造振動評価にこの計算結果がデータとして取り入れられる可能性がある。また、流動励起振動評価手順も本論文中で説明している。

This paper describes the current status of flow-induced vibration evaluation methodology development for the primary cooling pipings in JSFR, in particular emphasizing on R&D activities that investigate unsteady hydraulic characteristics in a short-elbow piping. Experimental efforts have been made using 1/3-scale and 1/10-scale single-elbow test sections for the hot-leg piping and 1/4-scale and 1/7-scale triple-elbow test sections for the cold-leg piping. Simulation activities include Unsteady Reynolds Averaged Naviar Stokes equation (U-RANS) approach with Reynolds Stress Model (RSM) using a CFD code and Large Eddy Simulation (LES) approach using in-house codes. Numerical results appears in this paper, focusing on its applicability to the hot-leg piping experiments. The numerical results could be provided to the input data for the structural vibration evaluation of the piping. The procedure of the flow-induced vibration evaluation is also described in this paper.