高速炉蒸気発生器における伝熱管破損時ウェステージ環境評価モデルの構築

Development of evaluation model for wastage environment under tube failure accident in steam generator of sodium-cooled fast reactor

内堀 昭寛 ; 大島 宏之

Uchibori, Akihiro; Ohshima, Hiroyuki

高速炉蒸気発生器の伝熱管破損時安全評価に資することを目的として、圧縮性混相流・ナトリウム-水反応現象数値解析コードSERAPHIMを開発している。その一環として、液滴衝突エロージョン現象の評価に必要な液滴エントレインメント・輸送モデルを新たに構築し、SERAPHIMへ組み込んだ。液滴輸送モデルとしては液滴を分散相として取り扱う手法を採用した。液相からの液滴エントレインメント率については噴流現象にも使用される評価式を適用し、これを基礎式の生成項として考慮した。実機条件でのナトリウム中水蒸気噴出現象を解析した結果、水蒸気の噴出挙動や化学反応による最大到達温度について妥当な結果を得るとともに、新たに構築した液滴エントレインメント・輸送モデルが機能し、ウェステージ環境の一つとして液滴挙動を評価できる見通しを得た。

In order to establish a safety evaluation method of a steam generator of sodium-cooled fast reactors, a computer program called SERAPHIM calculating compressible multicomponent multiphase flow with sodium-water chemical reaction under tube failure accident has been developed. In this study, a numerical model for liquid droplet entrainment from an interface of the gaseous jet and its transport was newly constructed to evaluate the environment of the liquid droplet impingement erosion. The applicability of the SERAPHIM program which incorporates the droplet entrainment / transport model was demonstrated through the analysis of vertical discharging of water vapor in the liquid sodium pool under the actual condition of the steam generator.