タンク型ナトリウム冷却高速炉の一次冷却系統内非凝縮性ガス移行挙動評価手法の整備; コールドプレナム領域自由液面部からの気泡離脱挙動の予備評価

Development of evaluation method for transition behavior of non-condensable gas in primary coolant system of pool-type sodium-cooled fast reactor; Preliminary evaluation of bubble detachment behavior from free surface in cold plenum region

松下 健太郎  ; 江連 俊樹 ; 藤崎 竜也*; 中峯 由彰*; 今井 康友*; 田中 正暁  

Matsushita, Kentaro; Ezure, Toshiki; Fujisaki, Tatsuya*; Nakamine, Yoshiaki*; Imai, Yasutomo*; Tanaka, Masaaki

ナトリウム冷却高速炉の設計において、カバーガスの巻込みや溶解によって一次冷却系統内に混入した非凝縮性ガスの挙動の評価が重要となる。本研究では、分散相モデルを適用した三次元CFD解析によって、タンク型炉コールドプレナム領域内における気泡の移行の軌跡を評価した。コールドプレナム内に流入する気泡の半径をパラメータとした感度解析の結果、自由液面部からの気泡離脱率は、気泡の半径が増大するにつれて増加し、気泡半径が大きくなると漸近的に増加する傾向を示すことがわかった。

In the design of sodium-cooled fast reactors (SFRs), it is important to evaluate the transition behavior of non-condensable gas entrained into the primary coolant system due to cover gas entrainment and dissolution. In this study, trajectories of non-condensable gas bubbles in the cold plenum of the pool-type SFR evaluated by three-dimensional CFD analyses applying Discrete Phase Model. As the result of sensitivity analyses regarding bubble radius flowing into the cold plenum, it was clarified that the release rate of bubbles showed an increase according to the increase of bubble radius and an asymptotic increasing behavior in the large bubble radius cases.