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論文

Core concept of minor actinides transmutation fast reactor with improved safety

藤村 幸治*; 糸岡 聡*; 大木 繁夫; 竹田 敏一*

Proceedings of 2017 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP 2017) (CD-ROM), 6 Pages, 2017/04

A core concept of minor actinides (MAs)transmutation with improved safety was developed. Coresafety was improved by reducing sodium void reactivitywith sodium plenum and optimized configuration ofaxially heterogeneous core. "The effective void reactivity"by assuming the axial coolant sodium density changedistribution for ULOF (unprotected loss of flow) accidentwas introduced. MA content in the core fuel wasincreased up to 11 wt% for the condition that negativeeffective void reactivity was attained. Therefore, the largeMA transmutation amount which is almost two times tothe conventional Japanese fast reactor was obtained. Wealso conducted thermal hydraulics and fuel integrityevaluation of the core concept and it was confirmed thattheir results meet to the Japanese fast reactor designconditions. Finally we evaluated the transient behavior ofthe core concept and it was confirmed that this core hassluggish response during ULOF accident due to thenegative coolant reactivity effect of the upper sodiumplenum.

報告書

ナトリウム冷却炉の上部プレナム流動特性の研究; 水流動試験の検証解析と渦予測手法の適用性検討

藤井 正; 近澤 佳隆; 此村 守; 上出 英樹; 木村 暢之; 中山 王克; 大島 宏之; 成田 均*; 藤又 和博*; 糸岡 聡*

JAEA-Research 2006-017, 113 Pages, 2006/03

JAEA-Research-2006-017.pdf:14.98MB

実用化戦略調査研究で概念設計を進めているナトリウム冷却大型炉では、従来設計よりも高流速条件となる炉上部プレナム内の流動特性を把握するため、縮尺水流動試験が実施されている。本報告では、汎用熱流体解析プログラムを用いて水試験体系を対象とした流動解析を実施し、実機体系でのプレナム内流況と気泡を伴う水中渦の評価に対する適用性を検討した。(1)1/10縮尺プレナム試験を対象に、フルード数一致条件での定常解析を実施した。解析では、炉心上部機構内部から炉容器壁に向かう噴出し流れや、切込み部からの上昇噴流等の上部プレナムでの特徴的なフローパターンを再現できる見通しを得た。また、実機体系での全体流況が水試験体系と定性的に一致することを確認するとともに、解析における数値解法や境界条件等の設定がフローパターンに及ぼす影響が明らかとなった。(2)伸長渦理論に基づく渦予測評価手法を用いて、1/10縮尺試験のディッププレート下方領域における渦の分布を評価した。実機流速一致条件の場合には、水試験と同様、コールドレグ配管壁からホットレグ配管に吸込まれる2本の渦を、気泡を伴う水中渦として同定した。この結果より、上部プレナム内で定常的に発生する液中渦を渦予測評価手法により同定できることを確認した。

報告書

LEAPコード用ブローダウンコードの改良

糸岡 聡*; 藤又 和博*

JNC TJ9440 2003-001, 286 Pages, 2003/03

JNC-TJ9440-2003-001.pdf:9.23MB

高速炉の蒸気発生器における伝熱管破損事故に起因するナトリウム-水反応現象評価の高度化の一環として、高温ラプチャ型破損評価手法の更なる整備が進められ、限界熱流速とPost-CHF伝熱相関式に関する軽水炉研究の調査に基いて伝熱管内の冷却条件(管内熱伝達相関)の整理が実施された。 本作業では上述の管内冷却条件の整理を反映することを主目的として、次に示すLEAPコード用ブローダウンコードの改良を実施した。また、改良したLEAP-BLOWコードに対して機能確認のための適用計算を実施し、改良コードの妥当性を確認した。 ・限界熱流束(CHF)判定式(甲藤の式及びTongの式)の追加 ・Post-CHF伝熱相関式(Condie-Bengston IVの式及びGroeneveld 5.9の式)の追加 ・水・蒸気の物性値及び臨界流量計算モデルの圧力上限を水の臨界圧力まで拡張 ・考慮できる配管数及び総セクションの拡張と入力書式の変更 ・任意箇所の圧力を、PID制御による調節弁の弁開度により制御できる機能の追加

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