円筒容器を対象とした非線形スロッシング波高・荷重の評価手法に関する研究,4; 非線形スロッシング波高及び流速の簡易評価手法の高度化検討

Study on the predictive evaluation method of nonlinear sloshing wave height and load of cylindrical tanks, 4; Study on nonlinear sloshing wave height and flow velocity

池末 俊一*; 山本 智彦  ; 宮崎 真之; 田中 正暁  ; 横井 忍*; 佐郷 ひろみ*; 森田 英之*

Ikesue, Shunichi*; Yamamoto, Tomohiko; Miyazaki, Masashi; Tanaka, Masaaki; Yokoi, Shinobu*; Sago, Hiromi*; Morita, Hideyuki*

原子力発電施設の耐震性の向上を目的として、設計用基準地震動が見直されている。薄肉構造を志向している高速炉においては、機器の耐震性を確保するため免震の採用を計画している。その場合、水平方向の建屋の周期と円筒容器のスロッシング周期が近接しているためスロッシングによる天井衝突が懸念される。そこで、著者らは、高速炉への適用を目的に、2014年度より非線形スロッシング評価手法の開発を進めてきた。本論文では、天井衝突荷重の精度向上を目的に非線形スロッシングを考慮した最大波高及び流速の簡易評価手法の研究成果について報告する。

The design basis ground motions have been revised to improve the seismic resistance of nuclear power plants. The reduction of seismic forces not only horizontally but also vertically has required more critical than in the past to ensure the seismic resistance of components. Notably, the design of a Sodium-Cooled Fast Reactor will require reducing the seismic forces applied to the components because of the components with thin wall thickness. To overcome this problem, the authors plan to introduce a seismic isolation system. However, the natural frequency of first order sloshing may be close to the response frequency of the Sodium-Cooled Fast Reactor with the seismic isolation system, and the sloshing wave height is expected to increase. When the sloshing wave height increases, the sloshing becomes the nonlinear sloshing, which can't be evaluated by linear sloshing theory. In order to evaluate the sloshing loads, which act on the roof and the internal structure, the nonlinear sloshing liquid surface shape and the nonlinear sloshing flow velocity are necessary. Therefore, the authors studied the predictive evaluation method of the nonlinear sloshing for the liquid surface shape and the flow velocity with simplified equations. This paper reports on an overview of this predictive evaluation method.