米国高速実験炉EBR-IIのULOHS模擬試験におけるコールドプール内温度成層化現象の多次元熱流動解析

Numerical simulation of thermal stratification in cold pool during ULOHS test of U.S. experimental fast reactor EBR-II

吉村 一夫; 堂田 哲広  ; 藤崎 竜也*; 井川 健一*; 田中 正暁  

Yoshimura, Kazuo; Doda, Norihiro; Fujisaki, Tatsuya*; Igawa, Kenichi*; Tanaka, Masaaki

米国高速実験炉EBR-IIの炉停止失敗と2次主循環ポンプ停止を重畳させたULOHS模擬試験では、中間熱交換器(IHX)から1次主循環ポンプまでのコールドプール内で発生する温度成層化がプラント挙動に影響することが分かっている。コールドプールの1次元モデルを構築するため、まずは温度成層化現象の把握を目的として、コールドプール内の多次元熱流動解析を実施し、測定結果との比較を行った。温度成層化の再現には、IHX出口からの流出挙動、各機器からコールドプールへの漏れ流量、コールドプールから体系外への放熱を考慮する必要があることを確認した。

In the ULOHS tests performed in the experimental fast reactor U.S. EBR-II, the thermal stratification in the cold pool (CP) has influence on the whole plant behavior during the events because the secondary sodium pump tripped without scram nor tripping the primary pumps. In order to create the one-dimensional model for the CP of the plant dynamics analysis code, the multi-dimensional thermal hydraulics analyses using computational fluid dynamics (CFD) code were conducted to investigate the thermal hydraulics phenomena in the CP. It was found by comparison with the experimental data that the modeling of the detail sodium flow at the outlet of the intermediate heat exchanger, the leakage flow from the inner components to the cold pool, and the heat radiation from the CP to the atmosphere was important to the evaluation of the thermal stratification.