Numerical research on turbulent mixing and crossing flow characteristics under supercritical fluid conditions

超臨界流体条件下における乱流混合とクロスフロー特性に関する数値的研究

高瀬 和之; 三澤 丈治; 吉田 啓之  

Takase, Kazuyuki; Misawa, Takeharu; Yoshida, Hiroyuki

超臨界圧軽水炉の熱設計手法開発の一環として、燃料集合体内の乱流混合並びにクロスフロー現象を明らかにするために数値的研究を行った。乱流混合に関しては、燃料棒表面に設置した微細突起による伝熱促進の影響を数値的に調べ、微細突起による渦発生に伴う乱流熱伝達率向上によって燃料被覆管最高温度を20C程度低減できることがわかった。また、クロスフローに関しては、燃料集合体サブチャンネル内でのクロスフロー量と流路形状の関係を数値的に調べ、クロスフロー量が流路抵抗に依存することを明らかにした。本研究によって、燃料集合体内の乱流混合並びにクロスフロー現象を開発している熱設計手法を使って評価できる高い見通しが得られた。今後は、実験結果との比較を通して予測結果の検証を行う考えである。

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