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堂田 哲広; 中峯 由彰*; 桑垣 一紀; 浜瀬 枝里菜; 菊地 紀宏; 吉村 一夫; 松下 健太郎; 田中 正暁
計算工学講演会論文集(CD-ROM), 28, 5 Pages, 2023/05
高速炉を含む革新炉のライフサイクルを自動的に最適化する「AI支援型革新炉ライフサイクル最適化手法(ARKADIA)」の開発の一環として、高速炉の概念設計段階の最適化をサポートするARKADIA-Designを開発している。ARKADIA-Designは、3つのシステム(仮想プラントライフシステム(VLS)、評価支援・応用システム(EAS)、知識管理システム(KMS))で構成され、設計最適化フレームワークが各システムのインターフェースを通じて3つのシステム間の連携を制御する。本稿では、VLSによるプラント挙動解析とEASによる最適化検討を組み合わせた設計最適化解析を実行する「最適化解析制御機能」の開発について報告する。
内堀 昭寛; 曽我部 丞司; 岡野 靖; 高田 孝*; 堂田 哲広; 田中 正暁; 江沼 康弘; 若井 隆純; 浅山 泰; 大島 宏之
Proceedings of Technical Meeting on State-of-the-art Thermal Hydraulics of Fast Reactors (Internet), 10 Pages, 2022/09
ナトリウム冷却高速炉に代表される革新炉に対し、安全性評価やそれに基づく設計最適化を自動に行うARKADIAを開発している。通常運転もしくは設計基準事象の範囲で設計最適化を行うARKADIA-Designについては、核特性-熱流動-炉心変形の連成解析手法等を中心技術として開発し、その基本的機能を確認した。シビアアクシデントまでの範囲で安全性評価を行うARKADIA-Safetyの基盤技術として、炉内/炉外事象一貫解析手法の整備を進め、仮想的なシビアアクシデント事象を解析することで基本的機能を確認した。
田中 正暁; 堂田 哲広; 横山 賢治; 森 健郎; 岡島 智史; 橋立 竜太; 矢田 浩基; 大木 繁夫; 宮崎 真之; 高屋 茂
第26回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集(インターネット), 5 Pages, 2022/07
原子力イノベーションにおいて民間で実施される多様な炉システムの概念検討への支援を目的とし、既往知見を最大限活用した設計最適化や安全評価を実現するAI支援型革新炉ライフサイクル最適化手法「ARKADIA」の開発を開始した。その一部として、設計基準事象までを対象に開発している「ARKADIA-Design」によって実現する、炉心及び炉構造分野での設計検討、並びに保守・保全計画立案に関わる最適化プロセスの具体化検討について報告する。
堂田 哲広; 中峯 由彰*; 井川 健一*; 岩崎 隆*; 村上 諭*; 田中 正暁
計算工学講演会論文集(CD-ROM), 27, 6 Pages, 2022/06
高速炉を含む革新炉のライフサイクルを自動的に最適化する「AI支援型革新炉ライフサイクル最適化手法(ARKADIA)」の開発の一環として、高速炉の概念設計段階の最適化をサポートするARKADIA-Designを開発している。ARKADIA-Designは、3つのシステム(仮想プラントライフシステム(VLS),評価支援・応用システム(EAS),知識管理システム(KMS))で構成され、設計最適化フレームワークが各システムのインターフェースを通じて3つのシステム間の連携を制御する。本稿では、VLSの解析コードを連成する制御機能を備える「VLSインターフェース」の開発状況について報告する。
田中 正暁; 堂田 哲広; 森 健郎; 横山 賢治; 上羽 智之; 岡島 智史; 松下 健太郎; 橋立 竜太; 矢田 浩基
Proceedings of 19th International Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal Hydraulics (NURETH-19) (Internet), 16 Pages, 2022/03
日本原子力研究開発機構では、ARKADIAと呼ぶ原子炉の革新的な設計システムの開発を進めている。ARKADIAは、安全性かつ経済性を高め、脱炭素エネルギー源となる革新的原子炉の設計を実現するものである。最初の開発段階として、設計検討のためのARKADIA-Designと、安全性評価のためのARKADIA-Safetyを開発する。本報告では、ARKADIA-Designに焦点を当て、システムの概念と、マルチレベル解析及びマルチフィジックス解析を実施するための数値解析コードについて説明する。また、解析コードを組み合わせて構築する機能及び妥当性確認としての対象問題についても言及する。
田中 正暁; 大木 繁夫; 宮崎 真之; 高屋 茂; 横山 賢治; 安藤 勝訓
no journal, ,
多様な原子炉プラントでの設計最適化プロセスを支援するツールとしてARKADIA-Designの整備を進めている。これを構成する炉心,原子炉構造及び保全の各分野における開発項目,目標及びスケジュールを提示するとともに、これまでに整備を進めてきた成果の概要を紹介する。
江沼 康弘; 近藤 佑樹; 橋立 竜太; 光元 里香; 羽様 平
no journal, ,
高速炉を含む革新炉のライフサイクル自動最適化を行い、開発効率の飛躍的向上を実現する手法となるARKADIAの開発を開始した。本報では、この自動最適化を支援する知識ベースシステムの開発項目・期間、及び知識ベースの例を示す。
内堀 昭寛; 高田 孝; 深野 義隆; 山野 秀将
no journal, ,
SA事象を踏まえた安全性評価及び設計最適化を自動に行うARKADIA-Safetyの開発を開始した。その中で、炉内/炉外一貫解析コードSPECTRAの整備と適用性拡張を中心とした開発整備を進めることとした。また、ARKADIA-Safetyの具体的適用例として、SA事象を踏まえた格納容器設計の最適化を検討することとした。
大島 宏之; 浅山 泰; 古川 智弘; 田中 正暁; 高田 孝; 江沼 康弘
no journal, ,
原子力イノベーションにおいて民間で行われる多様な炉システムの概念検討及び概念絞り込みの支援を目的とし、高速炉を含めた革新炉に対する設計の最適化、既往知見を最大限活用した設計や安全評価を実現する、ナレッジベースとシミュレーション技術を統合したAI支援型革新炉ライフサイクル最適化手法ARKADIAの開発を開始した。本報ではその開発全体計画を概説する。
桑垣 一紀; 横山 賢治
no journal, ,
原子力機構では、AI支援型革新炉ライフサイクル最適化手法(ARKADIA)の開発を進めている。ARKADIAの開発項目の一つとして、炉心・燃料設計パラメータを変化させながら、炉心性能によって定義される目的関数を最小化(又は最大化)するような最適仕様を自動で求めるシステムの構築がある。本研究では、そのシステム開発の第一ステップとして、簡易体系について炉心核設計の自動最適化に関する検討を行った。最適化にはベイズ最適化手法(BO)を使用することとし、核設計の単目的、及び2目的最適化例題を設定し、BOの適用性検討を行った。総当たり計算により設定した例題の参照解を算出し、BOによって得られた最適解との比較を行った結果、BOの解は参照解と良い一致を見せ、核設計におけるBOの有用性が示された。また、複数の制約条件がある場合の最適化についても検討を行い、BOによって複数制約条件付きの核設計最適化問題を解くことができる見込みを得た。
江沼 康弘; 近藤 佑樹; 橋立 竜太; 光元 里香; 羽様 平; 出町 和之*
no journal, ,
高速炉を含む革新炉のライフサイクル自動最適化を行い、開発効率の飛躍的向上を実現する手法となるARKADIAの開発を進めている。本報では、この自動最適化を支援する知識ベースシステム整備の進捗を報告する。
田中 正暁; 堂田 哲広; 横山 賢治; 森 健郎; 岡島 智史; 橋立 竜太; 矢田 浩基; 大木 繁夫; 宮崎 真之; 高屋 茂
no journal, ,
設計最適化プロセスを支援するツールARKADIA-Designを開発している。前報の開発計画に従い、関連する機能の異なる複数の解析コードを連成させた解析評価手法の整備を進め、炉心設計及び炉構造設計、並びに保全に関わる最適化プロセスの具体化検討の進捗について報告する。
内堀 昭寛; 青柳 光裕; 曽根原 正晃; 曽我部 丞司; 岡野 靖; 高田 孝*
no journal, ,
高速炉を含む革新炉のライフサイクル自動最適化を行い、開発効率の飛躍的向上を実現する手法となるARKADIAの開発を進めている。本報では、安全性評価ツールARKADIA-Safetyの整備として、ナトリウム燃焼解析モデルの妥当性確認、及び、機能拡張に向けた炉外事象解析モデルの統一化検討を実施した。
岡野 靖; 内堀 昭寛; 青柳 光裕; 曽根原 正晃; 石田 真也; 曽我部 丞司; 高田 孝*
no journal, ,
高速炉を含む革新炉のライフサイクル自動最適化を行い、開発効率の飛躍的向上を可能とする手法となるARKADIAの開発を進めている。本報では、安全性評価ツールARKADIA-Safetyの整備として、内部ハザード(ナトリウム燃焼)に対する安全設計を例題として、格納容器の容積および安全対策を安全性・経済性の観点から最適化するための評価プロセスの構築について報告する。
田中 正暁; 堂田 哲広; 浜瀬 枝里菜; 吉村 一夫; 江連 俊樹; 関 暁之; 横山 賢治; 宮崎 真之; 大木 繁夫
no journal, ,
設計最適化プロセスを支援するツールARKADIA-Designを開発している。本報では、プラント状態分析のための解析評価や設計最適化プロセスの実行において、必要な情報を取得し、かつ、結果を新たな知識として格納するための知識マネジメントシステムとの連携機能の全体構成と整備状況について報告する。
江沼 康弘; 吉川 雅紀; 近藤 佑樹; 橋立 竜太; 関 暁之; 横山 賢治; 高屋 茂; 光元 里香; 羽様 平
no journal, ,
高速炉を含む革新炉のライフサイクル自動最適化を行い、開発効率の飛躍的向上を実現する手法となるARKADIAの開発を進めている。本報では、評価手法との連携を考慮した知識マネジメントシステムの開発の進捗を報告する。
松下 健太郎; 江連 俊樹; 今井 康友*; 田中 正暁
no journal, ,
日本原子力研究開発機構(JAEA)では、ナトリウム冷却高速炉(SFR)をはじめとする、多様な炉システム開発の支援を目的として、AI支援型革新炉ライフサイクル最適化手法「ARKADIA」の開発を進めている。SFR設計における重要な熱流動課題の一つとして、炉上部プレナム部の自由液面部におけるくぼみ渦に起因するカバーガスの巻込み(ガス巻込み)の抑制があり、JAEAでは、ガス巻込み評価ツール「StreamViewer」を中心とした「ガス巻込み評価システム」をARKADIAにおいて開発している。本報では、ARKADIAにおけるガス巻込み評価システムの概要およびStreamViewerの開発状況について報告する。さらに、StreamViewerを水流動試験体系の解析結果に適用し、ガス巻込み現象の評価が可能であることを確認した結果についても合わせて報告する。
内堀 昭寛; 椎名 祥己*; 今井 康友*; 岡野 靖
no journal, ,
AI支援型革新炉ライフサイクル最適化手法ARKADIAの基盤技術として、ナトリウム冷却高速炉のシビアアクシデント発生時に原子炉容器内外で進展する事象を一貫して解析するSPECTRAコードを開発している。本解析コードは、安全性と経済性を両立させる最適な機器設計条件を探索することに有用である。本研究では、Na漏えい・燃焼を含む仮想的な事故を例題として、複数の設計条件に対する解析を実施し、安全性を保ったまま経済性を向上できる小型格納容器及び安全対策の設計条件を発見できた。これにより、ARKADIAの設計最適化プロセスに対する数値解析手法の適用性を確認した。
田中 正暁; 堂田 哲広; 浜瀬 枝里菜; 桑垣 一紀; 森 健郎; 岡島 智史; 菊地 紀宏; 橋立 竜太; 矢田 浩基; 横山 賢治; et al.
no journal, ,
原子力機構では、高速炉を含む革新的原子炉システムの設計最適化支援ツール「ARKADIA-Design」の開発を行っている。本報では、ARKADIA-Designにおいて進めてきた炉心設計及び炉構造設計、並びに保全に関わる点検工程の最適化プロセス実装に係る達成状況と今後の開発課題について報告する。
江沼 康弘; 吉川 雅紀; 近藤 佑樹; 橋立 竜太; 関 暁之; 横山 賢治; 高屋 茂; 羽様 平
no journal, ,
高速炉を含む革新炉のライフサイクル自動最適化を行い、開発効率の飛躍的向上を実現する手法となるARKADIAの開発を進めている。本報では、設計最適化に向けた評価手法との連携を含む技術情報の提供機能の開発状況と今後の課題を報告する。
