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Comparisons between passive RCCSS on degree of passive safety features against accidental conditions and methodology to determine structural thickness of scaled-down heat removal test facilities

大気放射を用いた原子炉圧力容器の冷却システム(RCCS)と大気自然循環を用いたRCCSについて事故状態に対する受動的安全性の大きさの比較及びスケールダウンした除熱試験装置の肉厚(板厚)を決定する方法論

高松 邦吉; 松元 達也*; Liu, W.*; 守田 幸路*

Takamatsu, Kuniyoshi; Matsumoto, Tatsuya*; Liu, W.*; Morita, Koji*

受動的安全性を持つRCCSは、大気を冷却材として使用するため、冷却材を喪失することはないが、大気の擾乱の影響を受けやすいという欠点がある。大気放射を利用したRCCSと、大気自然循環を利用したRCCSを実用化するためには、想定される自然災害や事故状態を含むあらゆる状況下で、常に原子炉からの発熱を除去できるのか、安全性を評価する必要がある。本研究では、2種類の受動的RCCSについて、熱除去のための受動的安全性の大きさを同一条件で比較した。次に、自然災害により自然対流による平均熱伝達率が上昇するなどの偶発的な条件をSTAR-CCM+でシミュレーションし、除熱量の制御方法を検討した。その結果、受動的安全性に優れ、伝熱面の除熱量を制御できる、大気放射を利用したRCCSが優れていることを明示できた。最後に、自然対流と輻射を再現するためにスケールダウンした除熱試験装置の肉厚(板厚)を決定する方法を見出し、加圧室及び減圧室を用いた実験方法も提案した。

The objectives of this study are as follows: to understand the characteristics, degree of passive safety features for heat removal were compared for RCCSs based on atmospheric radiation and based on atmospheric natural circulation under the same conditions. Next, simulations on accidental conditions, such as increasing average heat-transfer coefficient via natural convection due to natural disasters, were performed with STAR-CCM+, and methodology to control the amount of heat removal was discussed. As a result, a new RCCS based on atmospheric radiation is recommended because of the excellent degree of passive safety features/conditions, and the amount of heat removal by heat transfer surfaces which can be controlled. Finally, methodology to determine structural thickness of scaled-down heat removal test facilities for reproducing natural convection and radiation was developed, and experimental methods by using pressurized and decompressed chambers was also proposed.

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InCites™

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パーセンタイル:0.02

分野:Nuclear Science & Technology

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