SIMMER-III and SIMMER-IV; Computer codes for LMFR core disruptive accident analysis

高速炉炉心崩壊事故解析コードSIMMER-III及びSIMMER-IV

近藤 悟; 飛田 吉春*; 守田 幸路*; 神山 健司  ; 山野 秀将   ; 鈴木 徹*; 田上 浩孝 ; 曽我部 丞司 ; 石田 真也  

Kondo, Satoru; Tobita, Yoshiharu*; Morita, Koji*; Kamiyama, Kenji; Yamano, Hidemasa; Suzuki, Toru*; Tagami, Hirotaka; Sogabe, Joji; Ishida, Shinya

日本原子力研究開発機構が開発したSIMMER-III及びSIMMER-IVは、2次元/3次元、多速度場、多成分流体力学モデルを空間・時間依存の核動特性モデルと結合した計算コードであり、液体金属高速炉の炉心崩壊事故の解析に広く利用されている。従来コードに対して次のような高度化したモデルが採用されている。すなわち、安定かつ頑健な流体力学アルゴリズム、最大8までの多速度場モデル、構造材及び多相流幾何形状の取扱いの改善、熱及び質量移行過程の包括的取扱い、高精度の状態方程式、高精度かつ高効率の中性子束計算モデル、崩壊熱モデルなどである。本報告書ではSIMMER-III及びSIMMER-IVのモデル及び解法の詳細を記述する。別途詳細が報告されている個別モデルについてはその概要をまとめる。なお、コードの検証及び妥当性確認についてはすでに報告済みである。

The SIMMER-III and SIMMER-IV computer codes, developed at the Japan Atomic Energy Agency are the codes with two- and three-dimensional, multi-field, multi-component fluid-dynamics models, coupled with a space- and time-dependent neutron kinetics model. The codes have been used widely for simulating complex phenomena during core-disruptive accidents in liquid-metal fast reactors. Advanced features of the codes in comparison with the former codes include: stable and robust fluid-dynamics algorithm with up to 8 velocity fields, improved representation of structures and multi-phase flow topology, comprehensive treatment of complex heat and mass transfer processes, accurate analytic equations of state, a stable and efficient neutron flux shape solution method and decay heat model. This report describes the models and methods of SIMMER-III and SIMMER-IV. For those individual models, the details of which have been reported elsewhere, only the outlines of the models are presented. The reports of code verification and validation have been already published.