ナトリウム冷却高速炉の温度成層化現象に関する数値解析; 共役熱伝達を伴う矩形容器ナトリウム試験を対象とした解析手法の適用性検討

Numerical analysis on thermal stratification phenomena in sodium-cooled fast reactors; Applicability of numerical method using sodium experiment in a rectangular vessel with conjugate heat transfer

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、共役熱伝達を伴う矩形容器内での基礎ナトリウム試験(SuperCAVNA)を対象に数値解析を実施した。解析では、乱流モデルの影響検討に加え、AQUA, Fluentの2コードを用いたコード間の解析結果の比較も行った。その結果、AQUA, Fluent共に成層界面位置および温度勾配について、解析結果と実験結果が概ね一致しており、共役熱伝達を伴うナトリウム体系での温度成層化問題を数値解析に基づき評価可能であることを確認した。

Numerical analyses of the SuperCAVNA experiment in a sodium rectangular vessel with conjugate heat transfer through a heat exchanging wall were conducted to develop an evaluation method for thermal stratification phenomenon in sodium-cooled fast reactors. Influences of turbulence models were investigated and code to code comparison using AQUA and Fluent was carried out. As the result, numerical results regarding the stratified interface position and temperature gradient showed agreement with experimental results in AQUA and Fluent, and the applicability of numerical analysis model with conjugate heat transfer to the thermal stratification problem in sodium system was indicated.