高速炉蒸気発生器不安定流動解析コードの検証

Validation of simulation code for flow instability in steam generator of fast breeder reactor

吉川 龍志  ; 大島 宏之

Yoshikawa, Ryuji; Ohshima, Hiroyuki

高速炉実用化研究において、直管型2重伝熱管蒸気発生器の設計検討が進められている。本研究では、蒸気発生器の伝熱管内水側二相流の不安定流動挙動評価のため、ドリフトフラックスモデルを使用し、半陰解法を採用する1次元フローネットワーク解析コードを開発した。開発した解析コードの妥当性を確認するため、2本管パラレルチャンネルにおける不安定流動試験解析を実施し、流量振動及び流動安定境界など、流動不安定性評価への適用性を確認した。また、感度解析により、振動周期及び安定境界への各種パラメータの影響度を定量的に分析した。

A computer code to analyze flow stability in water-side of steam generator was developed with drift-flux model. The semi-implicit numerical scheme was used, and the flow equations were differenced over the staggered mesh. The total flow rate and the temperature of water flowing into the inlet plenum, the pressure of outlet plenum, and the heat flux through the heat transfer tube were given as boundary conditions for the simulation of water-side flow. The computer code was validated by the simulation of flow instabilities in two parallel channels and comparison with experimental results. The capability of the computer code on prediction of flow oscillation and stable boundary in two parallel channels was confirmed. The sensitivity analysis was also carried out to quantify the impacts of some important parameters on oscillation period and the stable boundary.