二相流CFDに基づく機構論的DNB予測手法の開発

Development of mechanistic prediction method of DNB heat flux based on two-phase flow CFD

小野 綾子 ; 大川 富雄*; 吉田 啓之  

Ono, Ayako; Okawa, Tomio*; Yoshida, Hiroyuki

我々の研究プロジェクトでは、カーボンニュートラル早期実現のために必要な次世代PWRの最適設計に資する二相流CFDを用いた機構論的DNB予測手法の構築を目指している。本プロジェクトでは、伝熱面上に形成される大気泡がDNBを引き起こす主要因の一つであると考え、二相流CFDと機構論的物理モデルを組み合わせることでその大気泡形成を予測する手法を検討している。本研究は、そのうち大気泡形成の機構論的物理モデルを構築することを目的としている。本報告では、伝熱面から発生する一次気泡の発生、それらの接合と大気泡形成について基盤となるモデルを構築、試計算を実施した結果について報告する。

We are developing a new prediction method for a departure from nucleate boiling (DNB) in the fuel assemblies, which will contribute to the design and safety evaluation for the new-generation reactors. In our project, we consider that the formation of a large vapor mass on the heating surface is the first trigger of the DNB. Therefore, we decided to predict the heat flux to form the large vapor mass by combining a two-phase flow CFD and the large vapor mass formation model based on the mechanism. In this presentation, the concept of the model for the large vapor mass forming and the result of the preliminary analysis are discussed.