Parametric analysis of bubble and dissolved gas behavior in primary coolant system of sodium-cooled fast reactors

ナトリウム冷却高速炉1次冷却系における気泡・溶存ガス挙動のパラメーター解析

松下 健太郎 ; 伊藤 啓*; 江連 俊樹 ; 田中 正暁  

Matsushita, Kentaro; Ito, Kei*; Ezure, Toshiki; Tanaka, Masaaki

ナトリウム冷却高速炉(SFR)では、炉心反応度擾乱等を防止する観点から一次冷却系統内に存在する非凝縮性ガスの量を制御することが重要であり、そのための数値計算コードSYRENAを開発している。本研究では、仮想的なタンク型炉を対象にフローネットワークモデルを構築して気泡・溶存ガス挙動の解析を行い、ループ型炉の解析結果との比較を行った。また、タンク型炉にディッププレート(D/P)を導入した場合を仮定し、D/Pを通るナトリウム交換流量および自由液面での気泡巻込み量をパラメーターとした解析を行ってタンク型炉の気泡挙動に対するD/Pの影響を調査した。その結果、D/Pを通過する交換流量の増加が必ずしも一次冷却系統内の気泡量の減少に働くとは限らないことが示された。

A numerical simulation code named SYRENA has been developed in JAEA to analyze the behavior of entrained bubbles and dissolved gas in the primary coolant of sodium-cooled fast reactor (SFR). In the present study, a flow network model of SYRENA to a hypothetical pool type reactor was developed and the non-condensable gas behavior was investigated through the comparison with that in the loop type reactor. The effect of the dipped-plate (D/P) tentatively introduced into the pool-type reactor on the gas behavior was investigated through the parametric analyses about the sodium exchange flow rate through the D/P and the gas entrainment rate at the free surface. It was suggested that the increase in the exchange flow rate through the D/P doesn't always work to decrease the bubble volume in the primary coolant system.