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Thermal mixing characteristics of helium gas in high-temperature gas-cooled reactor, 1; Thermal mixing behavior of helium gas in HTTR

高温ガス炉におけるヘリウムガスの混合特性,1; HTTRの1次系におけるヘリウムガスの混合挙動

栃尾 大輔; 藤本 望

Tochio, Daisuke; Fujimoto, Nozomu

JAEAでは、将来型高温ガス炉の設計を行っている。この原子炉には異なる温度のヘリウムガスの合流点が多くある。構造物健全性又は温度制御の観点から高温ガス炉の配管内におけるヘリウムガスの混合特性を明らかにする必要がある。過去にHTTRで、ヘリウムガスの混合が十分でないことにより、原子炉入口温度が目標値より低くなるよう制御されていた。現在、この制御系は原子炉入口ヘリウムガスの混合平均温度を使った制御方法へと改良されている。本論文は、HTTRの1次系におけるヘリウムガスの混合挙動を明らかにするために、熱流動解析を行った。その結果、1次系におけるヘリウムガスの混合挙動は主に環状部流路のアスペクト比に影響を受け、高温ガス炉の配管設計では混合特性を考慮する必要があることが分かった。

The future HTGR is now designed in JAEA. The reactor has many merging points of helium gas with different temperature. It is needed to clear the mixing characteristics of helium gas at the pipe in the HTGR from the viewpoint of structure integrity and temperature control. Previously, the reactor inlet coolant temperature was controlled lower than specific one in the HTTR due to lack of mixing of helium gas in the primary cooling system. Now the control system is improved to use the calculated bulk temperature of reactor inlet helium gas. In this paper, thermal-hydraulic analysis on the primary cooling system of the HTTR was conducted to clarify the mixing behavior of helium gas. As the result, it was confirmed that the mixing behavior of helium gas in the primary cooling system is mainly affected by the aspect ratio of annular flow path, and it is needed to consider the mixing characteristics of helium gas at the piping design of the HTGR.

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パーセンタイル:83.2

分野:Nuclear Science & Technology

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