Study on performance evaluation of self-actuated shutdown system for sodium-cooled fast reactor; Investigation on flow field around curie point electromagnet

ナトリウム冷却高速炉における自己作動型炉停止機構の性能評価に関する研究; 温度感知合金周辺の流動場評価

相澤 康介 ; 檜山 智之 ; 小林 順 ; 栗原 成計 

Aizawa, Kosuke; Hiyama, Tomoyuki; Kobayashi, Jun; Kurihara, Akikazu

自己作動型炉停止機構(SASS)は、温度感知合金が温度上昇により磁性を消失する特性を利用して炉心出口の温度上昇に伴い受動的に制御棒を落下させる装置であり、次世代ナトリウム冷却高速炉に採用が計画されている。SASSを有効に機能させるためには、燃料集合体からの高温流体を効率的に温度感知合金まで導くことが重要であり、温度感知合金は円周方向に45枚のフィンを有する複雑な形状となっている。SASS性能評価手法の整備を進める上で、実寸試験による現象理解及び解析検証用データの取得を実施する計画である。本報告では、温度感知合金周辺構造をフィン形状も含めて詳細に模擬した体系で水流動試験を実施し、PIV計測により温度感知合金周辺の流速場を取得し流動特性を把握した。

Self-actuated shutdown system (SASS) is a passive reactor-shutdown system that utilizes a Curie-point electromagnet (CPEM), which features the characteristic of loss in magnetism when the magnet temperature reaches the Curie point. A control rod with SASS is inserted into the core by gravity without recourse to any active shutdown system. To allow the SASS to effectively function, efficiently guiding high-temperature fluid from the fuel assembly to CPEM is important. Therefore, CPEM features a complicated shape such as having 45 fins, and a flow collector is installed upstream of CPEM to direct the flow from the fuel subassembly outlet to CPEM. In this report, the water experiment was performed on the full-scale model that simulates from the outlets of the fuel assemblies to the SASS flow collector, and flow phenomena around the temperature sensing part was analyzed from the data obtained by PIV measurement.