IFMIF/EVEDA用ターゲットアセンブリ内のCFDを用いたリチウム流の流況評価

CFD analysis for lithium flow in the IFMIF/EVEDA target assembly

藤城 興司; 井田 瑞穂; 辻 義之*; 若井 栄一  ; Groeschel, F.*; 近藤 浩夫; 金村 卓治; 杉本 昌義; 西谷 健夫

Fujishiro, Koji; Ida, Mizuho; Tsuji, Yoshiyuki*; Wakai, Eiichi; Groeschel, F.*; Kondo, Hiroo; Kanemura, Takuji; Sugimoto, Masayoshi; Nishitani, Takeo

国際核融合材料照射施設(IFMIF)の工学実証・工学設計活動(EVEDA)の中で、IFMIF/EVEDAの実証試験を実施している。原子力機構大洗研究開発センターの工学実証試験装置であるリチウム試験ループについて、ノズル出口下流に位置するリチウム・ターゲット流の安定性を評価する目的で、不均一流れが整流器を通じて一様に均される過程を、上流の配管から整流器出口に至る領域を対象として流速分布の評価及び流動解析を行った。ソルバとしてANSYS-FLUENTを採用し、k-二方程式モデル、壁関数に改良型壁関数(EWT)を用い、ノズル出口で流速15[m/s](通常運転流速に相当)の場合について定常計算を実施した。その結果、整流器の入口に乱流強度が最大でおよそ19.5%に達する領域があり、その下流壁面近傍に定常的な渦が形成されることがわかった。この流速が非一様な流れが整流器に流入し、整流器を通じて主流方向の流速分散が一様に均される過程を明らかにした。また、整流器入口で最大19.5%であった乱流強度は整流器を通じて、整流器出口で4-5%の値に低下することがわかった。

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