GPUを用いた燃料集合体内の詳細LES解析手法の開発

Large eddy simulation of turbulent flow in fuel assemblies with GPU clusters

小野寺 直幸   ; 吉田 啓之  ; 高瀬 和之

Onodera, Naoyuki; Yoshida, Hiroyuki; Takase, Kazuyuki

本研究ではラージエディ・シミュレーション(LES)による乱流モデルとグラフィックス・プロセッシングユニット(GPU)による高速化により、原子炉内の燃料集合体周りの単相流詳細熱流動解析手法開発を目的とする。LESを用いて流体方程式の定式化を行うことで、従来の熱流動解析に広く用いられているレイノルズ平均モデル計算(RANS)では捉えることのできない、乱流の非定常現象を正確に把握することが可能となる。また、GPUを用いた高速化技術により燃料集合体を模擬した大規模体系解析の非常に高速な実施が可能となる。本報では燃料集合体の形状や隣接する燃料棒の間隔がサブチャンネル内の乱流構造に及ぼす影響を数値的に調べた。その結果、サブチャンネル内において乱流に特徴的な縦渦構造が存在すること、並びにそれらの渦により燃料棒近傍を流れる流体とサブチャンネル中央部流体が激しく混合されることを定量的に明らかにした。

no abstracts in English