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Improvement of cooling performance of reactor pressure vessel using passive cooling

受動冷却を用いた原子炉圧力容器の冷却設備の冷却性能向上

坂野 雅樹*; 舩谷 俊平*; 高松 邦吉  

Banno, Masaki*; Funatani, Shumpei*; Takamatsu, Kuniyoshi

本研究では、放射冷却を採用した原子炉圧力容器(RPV)の受動的冷却設備の安全性に関する基礎的研究を行う。本研究の目的は、自然災害が発生した場合でも、放射冷却を採用したRPVの受動的冷却設備は、安全で信頼できることを実証することである。そこで、いくつかのステンレス製の容器を使って、実機の受動的冷却設備の約1/20スケールである実験装置を製作した。実験装置内の発熱体の表面はRPVの表面を模擬しており、その発熱体は実験装置内で自然対流と輻射を発生させる。そこで実機と実験装置のグラスホフ数を比較したところ、いずれも乱流であることを確認し、スケールモデルである実験装置から価値の高い実験結果を得られることに成功した。また実験の結果から、定格運転時にRPV表面から放散される熱を確実に除去できることを実証できた。

A fundamental study on the safety of a passive cooling system for the RPV with radiative cooling is conducted. The object of this study is to demonstrate that passive RPV cooling system with radiative cooling is extremely safe and reliable even in the event of natural disasters. Therefore, an experimental apparatus, which is about 1/20 scale of the actual cooling system, was fabricated with several stainless steel containers. The surface of the heating element in the experimental apparatus simulates the surface of the RPV, and the heating element generates natural convection and radiation. A comparison of the Grashof number between the actual cooling system and the experimental apparatus confirmed that both were turbulent, and the experimental results as a scale model are valuable. Moreover, the experimental results confirmed that the heat generated from the surface of the RPV during the rated operation can be removed.

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