Multidimensional thermal-hydraulic analysis on natural circulation behavior in ex-vessel fuel storage tank of MONJU

「もんじゅ」の炉外燃料貯蔵槽内の自然循環挙動に関する多次元熱流動解析

大野 純; 森 健郎 ; 素都 益武 ; 大平 博昭

Ono, Jun; Mori, Takero; Sotsu, Masutake; Ohira, Hiroaki

これまで「もんじゅ」の炉外燃料貯蔵槽(EVST)の過酷事故評価は1次元のフローネットワークコードSuper-COPDを用いて行われてきた。しかしEVST内の流体は自然循環によって駆動するため、過酷事故時の内部熱流動を正確に予想することは難しい。そこでEVST内部の熱流動挙動を明らかにし、フローネットワークモデルの適合性を評価するために多次元熱流動解析を実施した。この結果、EVST内の温度及び速度分布に関する多次元性の影響は小さく、上記のフローネットワークモデルの適合性はおおむね十分であることが示された。ただしフローネットワークモデルの回転ラック支持板の流動抵抗や冷却管の伝熱中心高さは、安全解析に対しては適切な範囲で保守的に設定する必要がある。

The severe accident evaluation on the EVST of MONJU has ever been performed by one-dimensional flow network code "Super-COPD". However, it is difficult to predict thermal-hydraulics in the EVST accurately because the fluid in the EVST is driven by natural circulation. Thus we have performed multidimensional thermal-hydraulic analysis in order to clarify the thermal-hydraulic behavior and evaluate the appropriateness of the flow network model. As a result, it was noted that the multidimensionality on temperature and velocity in the EVST was small enough and the flow network model would be almost appropriate. It should be noted that flow resistance of the supporting plates or the heat transfer center of the cooling coils should be set conservatively for the safety analysis.