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川西 智弘; 長家 康展; 吉田 啓之; 秋江 拓志; 多田 健一; 小野 綾子
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日本原子力研究開発機構では、軽水炉設計の高度化、安全性の向上を目的として、先進的核熱連成シミュレーションシステムの開発を開始した。本シミュレーションシステムにおいては、核計算コードとして連続エネルギー中性子輸送計算モンテカルロコードMVPを、熱流動計算コードとして、詳細二相流解析コードTPFITあるいは3次元多相多成分熱流動解析コードJUPITERを用いることで、気泡などの移動に伴う3次元かつ非定常なボイド率の変化を考慮した上で、高精度な中性子輸送計算を可能とする。これにより、これまで明らかとなっていない、微小な時空間的なボイド率の変動による炉出力への影響が明らかとなるとともに、現在の核熱連成シミュレーションに関しての参照解の提供が期待できる。本報告では、開発中のシステムの概要や開発状況について報告する。
多田 健一; 秋江 拓志; 小野 綾子; 長家 康展; 吉田 啓之; 川西 智弘
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日本原子力研究開発機構では、軽水炉設計の高度化、安全性の向上を目的として、先進的核熱連成シミュレーションシステムの開発を開始した。本発表では、先進的核熱連成シミュレーションシステム開発に必要な知見を得るために開発したプロトタイプシミュレーションシステムの概要と、プロトタイプ開発を通じて得られた知見について報告する。
秋江 拓志; 多田 健一; 小野 綾子; 長家 康展; 吉田 啓之; 川西 智弘
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原子力機構では、軽水炉の設計高度化、安全性の向上を目的として、先進的核熱連成シミュレーションシステムの開発を進めている。本報告では、サブチャンネル内の詳細な気泡分布が核分裂率(出力分布)に与える影響を調査した。
多田 健一; 秋江 拓志; 神谷 朋宏; 小野 綾子; 長家 康展; 吉田 啓之; 川西 智弘
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原子力機構では、軽水炉の設計高度化、安全性の向上を目的として、先進的核熱連成シミュレーションシステムの開発を進めている。本報告では、連続エネルギーモンテカルロ計算コードMVPとサブチャンネル解析コードNASCAを用いた核熱連成シミュレーションシステムについて報告する。
多田 健一; 秋江 拓志; 神谷 朋宏; 長家 康展; 吉田 啓之
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核熱連成シミュレーションのため、原子力機構が開発しているマルチフィジクスシミュレーション用プラットフォームJAMPANに三流体サブチャンネルコードNASCAを取り扱うモジュールを実装した。本研究で開発したJAMPANによるMVP/NASCAを用いた核熱連成計算は、全炉心体系など、大規模体系での利用を考えている。開発した機能の検証を行うため、プロトタイプ核熱連成シミュレーションシステムIPACSとの解析結果を比較したところ、IPACSの解析結果をほぼ再現できることを確認した。
吉田 啓之; 神谷 朋宏; 多田 健一
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30th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE30)において開催される、Workshop 1: Computational Fluid Dynamicsは、若手研究者、技術者、学生を対象に、数値流体力学(CFD)に基づく数値シミュレーションの基礎、検証のための実験、その応用などを示すために実施される。原子炉の安全性の向上、新型炉の効率的な開発などのためには、数値シミュレーション技術を活用し、原子炉内の複雑なマルチフィジックス現象について評価することを求められる。本講演では、これに対応するため核工学・炉工学ディビジョンにおいて開発されている、マルチフィジックス連成シミュレーションシステム(JAMPAN)の概要や、開発の一環として実施した核熱連成シミュレーションの結果について紹介する。
多田 健一; 近藤 諒一; 神谷 朋宏; 永武 拓; 小野 綾子; 長家 康展; 吉田 啓之
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原子力機構では、核熱連成シミュレーションの実現に向けて、マルチフィジクス用プラットフォームJAMPANの開発を行っている。前回の報告では、連続エネルギーモンテカルロ計算コードMVPとサブチャンネル解析コードNASCAの連成による単一集合体体系の計算結果について紹介した。MVP/NASCAを用いた核熱連成では、全炉心体系といった大型の体系での適用を目標としている。そこでJAMPAN上に多集合体体系を計算できる機能を実装した。MVPについては、幾何形状に制限がないことから、多集合体体系をそのまま取り扱っている。NASCAについては、単一集合体体系を対象としていることから、個々の集合体でそれぞれNASCAの計算を行い、JAMPAN上で圧力損失が揃うように流速調整を行う機能を実装した。
神谷 朋宏; 永武 拓; 小野 綾子; 多田 健一; 近藤 諒一; 長家 康展; 吉田 啓之
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JAEAでは、軽水炉設計の高度化と安全性の向上を目的として、マルチフィジックスシミュレーション用プラットフォームJAMPANの開発、核計算コードの改良、熱流動計算コードの改良と妥当性確認を実施している。今回、JAMPANに核計算コードMVPと熱流動計算コードJUPITERを連成させる機能を実装し、その機能を検証した。検証のため、燃料バンドル体系を対象とし、BWRの通常運転条件での核熱連成シミュレーションを行った。本発表では、JAMPANを介したMVP/JUPITER間のデータの授受法を概説し、MVP/JUPITERを用いた核熱連成シミュレーション結果について報告する。