ナトリウム冷却高速炉を対象としたマルチレベルシミュレーションシステムの整備; 1D-CFD連成解析手法の高速実験炉EBR-IIのULOF模擬試験への適用

Development of multi-level simulation system for sodium-cooled fast reactor; Application of coupled 1D-CFD simulation to ULOF test of EBR-II

吉村 一夫; 堂田 哲広  ; 藤崎 竜也*; 村上 諭*; 田中 正暁  

Yoshimura, Kazuo; Doda, Norihiro; Fujisaki, Tatsuya*; Murakami, Satoshi*; Tanaka, Masaaki

ナトリウム冷却高速炉の様々な熱流動関連課題に対して、プラント動特性解析(1D)と多次元熱流動解析(CFD)を連成させた1D-CFD連成解析によりプラント挙動から局所現象までを一貫して扱うことを可能とするマルチレベルシミュレーションシステムの整備を進めている。1D-CFD連成解析手法の妥当性確認として、米国高速実験炉EBR-IIのULOF模擬試験に適用して解析を実施し、実機スケールの熱流動現象に対して、プラント全体の応答を押さえつつ、炉上部プレナム部内の局所的な多次元熱流動挙動を詳細に把握することが可能であることを確認した。また、計測結果との比較からその再現性について確認した。

The multi-level simulation system with 1D-CFD coupling method which enables to evaluate various phenomena from the whole plant dynamics to the local thermal hydraulics has been developed. The numerical simulation of the ULOF test in the experimental fast reactor EBR-II in the U.S. is performed for validation study of the 1D-CFD coupling method, which combines a one-dimensional plant dynamics analysis (1D) code with a computational fluid dynamics (CFD) code. Through the numerical simulation, it was shown that the whole plant response and the multi-dimensional thermal hydraulics in the core upper plenum could be simulated. And the applicability of the 1D-CFD coupling method to plant scale analysis was confirmed in comparison with the experimental results.