Investigation on velocity distribution in an inner subchannel of wire wrapped fuel pin bundle of sodium-cooled fast reactor

ナトリウム冷却型高速炉のワイヤラッピング型燃料ピンバンドルサブチャンネル内の冷却材流速分布

西村 正弘 ; 上出 英樹 ; 大島 宏之; 小林 順 ; 佐藤 博之

Nishimura, Masahiro; Kamide, Hideki; Ohshima, Hiroyuki; Kobayashi, Jun; Sato, Hiroyuki

ワイヤスペーサ型の3つのピンで囲まれた中心のサブチャンネル内の平均速度分布を調査するため、3本ピンバンドルを使用して水実験を実施した。試験体はアクリル製の変形した六角形ダクトチューブ内に、水と同等の反射率と高い透過性のあるフロン樹脂製のピンから構成される。サブチャンネル内の平均速度分布を、ダクトチューブの側壁からPIV法により計測した結果について報告する。

A sodium cooled fast reactor is designed to attain a high burn-up of core fuel in commercialized fast reactor cycle systems. In high burn-up fuel subassemblies, deformation of fuel pin due to the swelling and thermal bowing may decrease local flow velocity via change of flow area in the subassembly and influence the heat removal capability. Therefore, it is important to obtain the detail of flow velocity distribution in a wire wrapped pin bundle. In this study, water experiments were carried out to investigate the detailed velocity distribution in a subchannel of nominal pin geometry as the first step. These basic data are not only useful for understanding of pin bundle thermal hydraulics but also a code validation. A wire-wrapped 3-pin bundle water model was applied to investigate the detailed velocity distribution in the subchannel which is surrounded by 3 pins with wrapping wire.