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Preliminary calculation on thermal stratification phenomena in the fundamental sodium experiment "SuperCAVNA"

基礎ナトリウム試験"SuperCAVNA"における温度成層化現象に係る予備的解析

江連 俊樹; 長澤 一嘉*; 田中 正暁

Ezure, Toshiki; Nagasawa, Kazuyoshi*; Tanaka, Masaaki

ナトリウム冷却高速炉における温度成層化現象の評価手法構築を目的として、加熱壁を有する矩形ナトリウム試験(SuperCAVNA)を対象とするベンチマーク解析を実施した。AQUAコードを用いた予備解析により、熱交換壁近傍のメッシュサイズおよび乱流モデルの影響を検討し、得られた解析結果と実験結果を比較した。その結果、解析結果は実験で確認された成層界面を良く再現しており、成層界面位置および温度勾配が実験結果と良く一致することが示された。これらのことから、ナトリウム冷却高速炉における温度成層化現象評価について、本研究で用いた数値解析手法の適用見通しを得た。

To establish an evaluation method of thermal stratification in sodium-cooled fast reactors (SFRs), a benchmark exercise was performed for a sodium experiment (SuperCAVNA) with a rectangular test section and heated wall. This paper presents a preliminary result using three-dimensional finite differential code AQUA. The influences of mesh size for heat exchange and turbulence model are studied, and the calculation results were also compared to the experimental results in the literature. Then, the calculation results reproduced the thermal stratification in SuperCAVNA experiment. The position and the temperature gradient of the stratified surface also showed good agreement with the experimental result. The applicability of the numerical approach employed in this study for the evaluation of thermal stratification problem in SFRs was confirmed.

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