二流体モデルによる多孔質体内二相流に対する数値解析

Numerical simulation of two-phase flow in porous media based on two-fluid model

吉田 啓之  ; 堀口 直樹   

Yoshida, Hiroyuki; Horiguchi, Naoki

原子力発電所の過酷事故においては、溶融した燃料などの固化により、燃料デブリが多孔質体状となって存在することが想定される。このため、原子炉過酷事故の推移を検討するためには、多孔質体内の熱流動挙動の評価が必要である。事故時においては、多孔質体内に多様な流動が現れることが想定され、特に燃料デブリ温度の上昇や再溶融などの検討には、多孔質体内の二相流挙動の評価が重要となる。そこで、三次元二流体モデルに基づく多相CFD数値シミュレーション手法の開発を行っている。本報告では、開発中の三次元二流体モデルに基づく多相CFD数値シミュレーション手法の概要や、適用した二相流モデル、解析結果などについて説明する。

In a severe accident in nuclear reactors, fuel debris is assumed to migrate and exist in porous media due to the solidification of molten fuel and other materials. Therefore, evaluating the thermal-hydraulic behavior in the porous media is necessary to understand the transition of severe accidents in nuclear reactors. In the severe accident of nuclear reactors, it is considered that various kinds of flow behaviors appear in the porous media, and it is essential to evaluate the two-phase flow behavior in the porous media to study the fuel debris temperature rise and remelting. Therefore, we are developing a multiphase CFD numerical simulation method based on the three-dimensional two-fluid model. This report describes the outline of the multiphase CFD numerical simulation method based on a three-dimensional two-fluid model and the analytical results.