Application of 1D-CFD coupling method to unprotected loss of heat sink event in EBR-II focusing on thermal stratification in cold pool

EBR-IIのULOHS模擬試験におけるコールドプールの温度成層化に着目した1D-CFD連成解析手法の適用

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

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

反応度モデルの適用性確認のため、タンク型高速実験炉EBR-IIのULOHS模擬試験のベンチマーク解析に参加している。コールドプールを完全混合モデルで模擬したプラント動特性解析(1D)コードを使用したブラインドフェーズにおける解析では、コールドプールで発生している温度成層化現象を無視したことにより、炉心入口温度の上昇が緩慢であり、フィードバック反応度が過小評価されていることがわかった。そこで、本報では、コールドプールを数値流体力学(CFD)解析コードで詳細に模擬し、1D-CFD連成解析手法を適用することで、コールドプールにおける温度成層化現象と炉心入口温度上昇を再現できることを確認した。

To confirm the applicability of the reactivity model, the authors have been conducting the benchmark exercises of the unprotected loss of heat sink event tests in a pool-type experimental fast reactor EBR-II. In the blind phase in the benchmark analyses using the plant dynamics analysis (1D) code in which the cold pool was modeled by means of the perfect mixing volume, it was found the increase of the core inlet temperature was evaluated lower than that of the measured data and the feedback reactivity was underestimated, because the thermal stratification in the cold pool was ignored. Then, the detailed model of the cold pool for the computational fluid dynamics (CFD) code was introduced and the 1D-CFD codes coupling method was applied to the benchmark analyses. It was confirmed that both the thermal stratification in the cold pool and the increase of the core inlet temperature were successfully reproduced.