Study on self-wastage phenomenon at heat transfer tube in steam generator of sodium-cooled fast reactor with consideration of thermal coupling of fluid and structure

ナトリウム冷却高速炉蒸気発生器の伝熱管セルフウェステージ現象に関する流体-構造熱的連成を考慮した研究

小島 早織*; 内堀 昭寛 ; 高田 孝  ; 大野 修司  ; 福田 武司*; 山口 彰*

Kojima, Saori*; Uchibori, Akihiro; Takata, Takashi; Ohno, Shuji; Fukuda, Takeshi*; Yamaguchi, Akira*

Na冷却高速炉蒸気発生器伝熱管のセルフウェステージ現象に対して多次元ナトリウム-水反応解析コードSERAPHIMを用いた解析評価を進めている。従来の解析評価では、反応温度の保守的評価の観点で伝熱管外表面は断熱を仮定しているが、セルフウェステージ進展の評価では伝熱管構造部の温度評価も重要となる。そこで本研究では、流体-構造間の熱移行影響評価を行うことを目的とし、流体-構造熱的連成モデルを構築し、SERAPHIMコードへ導入した。熱的連成あり/なしの解析をそれぞれ実施し、得られた各種物理量分布に対する考察から熱移行を考慮することの影響を明らかとした。

Analytical evaluation on a self-wastage phenomenon at heat transfer tubes in the steam generator of sodium cooled fast reactors has been performed by using the sodium-water reaction analysis code SERAPHIM. In this study, a fluid-structure thermal coupling model was developed and incorporated in the SERAPHIM code to evaluate heat transfer between the sodium-side reacting flow and the outer surface of the heat transfer tube. The effect of the fluid-structure thermal coupling model on the temperature field was demonstrated through the numerical analyses.