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加速器駆動未臨界システム用燃料集合体内の圧力損失特性に関する数値予測

A Numerical prediction on pressure drop characteristics in a fuel bundle of an accelerator driven system

三澤 丈治; 吉田 啓之  ; 高瀬 和之

Misawa, Takeharu; Yoshida, Hiroyuki; Takase, Kazuyuki

加速器駆動型未臨界炉(ADS)燃料集合体内圧力損失特性評価においては、燃料棒を支持するために設置されるスペーサによる流路断面積縮小の影響が大きいため、スペーサを含めた燃料集合体内圧力損失を評価する必要があるが、複雑形状を有するスペーサをパラメトリックに変えた実験は時間的,予算的に非効率的であり、解析的手法による評価が必要である。そこで、ADS燃料集合体内圧力損失特性を解析評価するための課題の摘出を目的として本研究を実施した。ADS燃料集合体を模擬した体系で行われた非加熱水流動実験を対象に、ACE-3Dを使って実験解析を行った。その結果、スペーサの前縁(上流側)及び直後(下流側)に形成される循環流の領域を十分に予測できていないことが判明した。検討した結果、この原因が計算格子解像度と乱流モデルに起因していることがわかった。前者に関しては解像度を密にすることでスペーサ前後に見られる循環流の様相を模擬できることを確認した。後者に関しては、スペーサからの放出渦が流体に及ぼす影響を正確に評価できる乱流モデルが必要であり、適切な乱流モデルの導入が今後の検討課題である。

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