SCWR燃料集合体内熱流動に及ぼす冷却材流れ方向の影響評価解析

Numerical evaluation of influence of coolant flow direction upon thermal hydraulics in SCWR rod bundle

三澤 丈治; 吉田 啓之  ; 高瀬 和之

Misawa, Takeharu; Yoshida, Hiroyuki; Takase, Kazuyuki

冷却材の流れ方向が超臨界圧軽水炉燃料集合体内熱流動に及ぼす影響を調べるために、超臨界流体解析用に拡張したACE-3D/BFCを用いて、簡略化した燃料集合体内に、超臨界水を上昇及び下降させた場合の熱流動解析を行った。その結果、下降流ケースの燃料棒表面温度が上昇流ケースよりも高くなることがわかった。上昇流及び下降流の両ケース共に、燃料集合体中心の流体温度が外周部と比べて時間的に速く擬臨界温度に達するために、燃料集合体中心の流体密度が外周部と比べて減少する。そのため、上昇流の場合には、燃料集合体中心の重力損失が外周部と比べて小さくなるが、下降流の場合には、流れ方向の逆転によって、燃料集合体中心の重力損失のほうが大きくなる。それにより、上昇流と比べて、下降流の場合における燃料集合体中心から外周部への超臨界圧水の流出が大きくなり、下降流ケースの燃料棒表面温度が上昇流ケースよりも増加する原因であることがわかった。

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