Validation of plant dynamics analysis code using shutdown heat removal test-17 performed at the EBR-II

EBR-IIのSHRT-17試験によるプラント動特性解析コードの検証

大平 博昭; 堂田 哲広  ; 上出 英樹 ; 岩崎 隆*; 南 正樹*

Ohira, Hiroaki; Doda, Norihiro; Kamide, Hideki; Iwasaki, Takashi*; Minami, Masaki*

IAEAの主催によりEBR-IIのSHRT-17試験を用いたベンチマーク解析が2012年から行われてきた。本ベンチマーク解析の条件は米国アルゴンヌ国立研究所より提供され、参加機関で熱流動解析コードやプラント動特性解析コードのための解析モデルの開発を行った後に、スクラム後900秒までのブラインド解析を実施した。原子力機構も本ベンチマーク解析に参加しプラント動特性解析コードSuper-COPDを用いてSHRT-17試験の解析を実施した。ブラインド解析の後に試験データがアルゴンヌ国立研究所より提供されたため、Super-COPDの解析結果と比較したところ、高圧プレナム入口温度は全解析時間に渡り試験結果と比較的よく一致することがわかった。一方、Zパイプの入口温度及びIHX2次側出口温度は、主ポンプ流量の差及び提供情報不足による上部プレナム解析モデルの不適切さに起因して、最初の400秒間で試験結果と差が生じるものの、それ以降の自然循環特性が支配的となる時間帯ではよく一致することがわかった。したがって、ブラインド解析に用いたSuper-COPDの解析モデルは、自然循環挙動を比較的精度よく予測できることがわかった。

IAEA's Coordinated Research Project on Benchmark Analyses of Shutdown Heat Removal Test (SHRT) performed at the Experimental Breeder Reactor-II (EBR-II) has been carried out since 2012. The benchmark specifications were provided by the Argonne National Laboratory (ANL) and the model development for thermal-hydraulics codes and/or plant dynamics codes has been conducted by participating organizations. The experimental data were also provided by the ANL after the calculations have been performed as the blind simulation. JAEA participated in this benchmark analyses, and the plant dynamics analysis code; Super-COPD was applied to the SHRT-17 simulation. The calculated inlet temperature of the high pressure plenum agreed well with the test data in all simulation time. Although the Z-pipe inlet temperature and the IHX intermediate outlet temperature had some discrepancy in the first 400 sec. caused by larger mass flow rate of the primary pump and the perfect mixing model of upper plenum, these temperatures and the flow rate agreed well with the measured data after 400 sec. Hence it was concluded the present analytical model could predict the natural circulation in good accuracy.