Stability threshold for stratification-induced flowrate oscillations in PLANDTL-2 sodium natural circulation experiment

PLANDTL-2ナトリウム自然循環試験における温度成層化起因の流量振動に対する安定性しきい値

Renaudie de Vaux, S.*; Li, S.*; Marrel, A.*; 江連 俊樹 ; 田中 正暁  

Renaudie de Vaux, S.*; Li, S.*; Marrel, A.*; Ezure, Toshiki; Tanaka, Masaaki

本研究では、PLANDTL-2において実施した8ケースのナトリウム中自然循環過渡試験結果について報告する。試験パラメータは、一次系の初期条件、二次系停止時の熱慣性および崩壊熱除去システム(DHRS)の運転モードである。試験の結果、DHRSによる急速冷却時にプレナム内の温度成層化の発達に伴う一次系冷却材の逆流がみられることを明らかにするとともに、崩壊熱除去システムの起動から温度成層化の発達までの遅延時間を推定する新たな手法を提案した。さらに、今回明らかになった不安定性を回避するための今後の研究指針を提示した。

In this study, experimental results on sodium natural circulation in PLANDTL-2 under eight transient scenarios were reported. The experimental parameters were the initial state of the primary circuit, the shutdown inertia of the secondary circuit, and the operating mode of the Decay Heat Removal system (DHRS). As the results, it was clarified that flow reversals can be observed in the primary circuit under rapid cooling cases by DHRS linked to an enhancement of thermal stratification in the plenum. A novel method was introduced to estimate the delay between DHR system activation and increase in stratification. In addition, some guidelines for future investigations were given in order to avoid the presently described instabilities.