ふく射を利用した原子炉キャビティ冷却シスムの伝熱特性に関する研究

Study on heat transfer characteristics of reactor cavity cooling system using radiation

西森 友弥*; 明石 知泰*; 宇和田 尚悟*; 松元 達也*; Liu, W.*; 守田 幸路*; 高松 邦吉  

Nishimori, Yuya*; Akashi, Tomoyasu*; Uwada, Shogo*; Matsumoto, Tatsuya*; Liu, W.*; Morita, Koji*; Takamatsu, Kuniyoshi

受動的安全性を備えた新しい炉容器冷却システム(RCCS)を提案する。RCCSは連続した2つの閉じた領域から構成される。1つは原子炉圧力容器(RPV)を囲む領域、もう1つは大気と熱交換をする冷却領域である。新しいRCCSはRPVから発生した熱を輻射や自然対流によって除去する。最終的なヒートシンクは大気であるため、電気的または機械的に駆動する機器は不要である。RCCSの性能を理解するためにスケールモデルを使用して実験を開始した。伝熱面積の拡大が冷却性能に及ぼす影響、および熱伝達特性を把握した。具体的には、冷却室の伝熱面の一部を断熱材で覆う場合と覆わない場合の2つの実験を実施した。冷却室の伝熱面の一部を断熱材で覆わない場合、ヒーターから放出された総熱出力は増加したので、実機において冷却室の伝熱面積を増加させることは有効である。

A new RCCS with passive safety features consists of two continuous closed regions. One is a region surrounding RPV. The other is a cooling region with heat transferred to the ambient air. The new RCCS needs no electrical or mechanical driving devices. We started experiment research with using a scaled-down test section for understanding effect of expansion of heat transfer areas of the cooling region on cooling performance and heat transfer characteristics. For example, two experiments with and without insulation covering a part of the heat transfer area of the cooling region were performed. As a result, in the case of the experiment without the insulation, the heater power could be increased; therefore, it is effective for an actual RCCS to increase heat transfer areas.