高速炉プラント動特性解析コードSuper-COPDによる「常陽」MK-II自然循環試験解析

Numerical analysis of JOYO MK-II natural circulation test with fast reactor plant dynamics code super-COPD

檜山 智之 ; 堂田 哲広  ; 大島 宏之; 岩崎 隆*

Hiyama, Tomoyuki; Doda, Norihiro; Ohshima, Hiroyuki; Iwasaki, Takashi*

高速炉プラント動特性コードSuper-COPDの自然循環への適用性を評価するため、「常陽」MK-II自然循環試験を対象とした解析を実施した。解析では、炉心から中間熱交換器(IHX)までの、1次系統の自然循環挙動に注目し、計算結果と試験測定値の比較を行った。その結果、炉上部プレナムの冷却材混合モデルがフローコーストダウン後の自然循環流量挙動に大きく影響することを確認した。そして、炉上部プレナムについて、自然循環時の温度成層化を考慮した軸方向の計算メッシュ分割数が可変となるモデル、及び適正な冷却材混合容量を設定することで、1次系統の自然循環流量と炉心出口ナトリウム温度は試験測定値とよく一致することを確認した。

An analysis of JOYO MK-II natural circulation test has been performed to evaluate the applicability of the fast reactor plant dynamics code super-COPD to natural circulation decay heat removal phenomena. The analysis domain is set from the reactor core to the intermediate heat exchanger (IHX) so as to focus on the simulation accuracy of natural circulation behavior in the primary system and we compared the numerical results with experimental measurement. As a result, it was found that natural circulation behavior is much influenced by the coolant mixing regime in the upper plenum of the reactor vessel. The predicted transient changes of the core outlet coolant temperature and the primary flow rate showed good agreement with the test results by using a variable mesh partitioning method and by setting appropriate mixing volume in the upper plenum region which can include the effect of thermal stratification phenomena on the natural circulation behavior.