A Preliminary 3D steam flow analysis for CET behavior during LSTF SBLOCA experiment using FLUENT code

Irwanto, D.; 佐藤 聡; 竹田 武司; 中村 秀夫

Proceedings of 21st International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-21) (DVD-ROM), 6 Pages, 2013/07

https://doi.org/10.1115/ICONE21-16808

A 3D analysis of the CET phenomena on the LSTF during SBLOCA was performed for the OECD/NEA ROSA-2 Project Test 3 (SB-HL-18) using CFD ANSYS FLUENT code to clarify influences of the steam flow on CET response during core uncovery. A portion of core above the mixture level was modeled up to CET thermocouple position (13 mm above the UCP), taking into account high, medium and low power heater rod bundle, including internal structures such as end-box, UCP and core spacer. From the calculation, it is clear that inner structures indeed affect the CET due to heat transfer from hot steam to these cool structures. Mixing was happened at the boundary between high-middle-low power rod regions due to steam velocity different at the boundary between each fuel bundles and at the free area above the heater rod. These 3D flows mixing also may contribute to the final CET values and the delay readings of CET relative to the peak cladding temperatures in the core. To confirm this simulation, ROSA/LSTF experiment data was used as comparison, resulting that most of the calculated values of CETs were slightly higher than the measured ones: 608 against 592 K for high power bundle; 598 against 586 K for medium power bundle and 579 against 581 K for low power bundle.

Study on calculation methods for the effective delayed neutron fraction

Irwanto, D.*; 千葉 豪; 長家 康展; 小原 徹*

JAEA-Research 2010-061, 28 Pages, 2011/03

JAEA-Research-2010-061.pdf:1.1MB

実効遅発中性子割合は原子炉の動的な振る舞いを支配する重要なパラメータの一つである。これまでに、幾つかのモンテカルロ法に基づいたの計算方法が提案されている。本研究では、それらの方法の精度を定量的に評価するため、の計算手法に着目し、裸炉心,反射体付き炉心,MASURCA-R2, MASURCA-ZONA2, FCA XIX-1, XIX-2, XIX-3といった高速炉心を対象に検討を行った。について、基本値(均一重み),一般的な定義,名内による定義,Meulekampによる定義に基づいて計算し、その各々の比較を行った。その結果、一般的な定義,名内による定義,Meulekampによる定義に基づくの値は最大で10%異なる場合があること、均一重みの値は幾つかの体系で大幅に大きな値となること、すべての体系で、Meulekampによる定義は名内の定義と比較して大きな値となること、を示した。さらに、に対する複数世代の効果を評価し、一般的な定義に基づく値を求めるためには、それが無視できないことを示した。

Study on calculation methods for effective delayed neutron fraction

Irwanto, D.*; 千葉 豪; 長家 康展; 小原 徹*

no journal, , 

実効遅発中性子割合を連続エネルギーモンテカルロ法により計算する近似手法として、名内の方法とvan der Marckの方法が提案されている。それら近似手法に基づいた実効遅発中性子割合を決定論コードで計算し、その誤差を評価した。その結果、van der Marckの方法に基づく計算値は名内の方法に基づく計算値と比べて常に大きい値となること、いずれの手法でも無視している多世代効果が反射体付き炉心の実効遅発中性子割合計算値に大きく影響することがわかった。

OECD/NEA ROSA-2 Project,7; LSTF小破断LOCA実験における炉心出口温度計の応答に関する3次元蒸気流動の予備解析

Irwanto, D.; 佐藤 聡; 竹田 武司; 中村 秀夫

no journal, , 

3D steam flow of superheated steam within simulated fuel bundle of LSTF (Large Scale Test Facility), a PWR system simulator, has been investigated by CFD (Computational Fluid Dynamics) analysis with ANSYS FLUENT code to clarify influences of the steam flow on CET (Core Exit Temperature) response during core uncovery. A portion of LSTF core was modeled and simulation was carried out at a certain time during SBLOCA (Small Break Loss of Coolant Accident). The CET response in terms of 3D steam flow is discussed through such measured and/or calculated parameters as temperature, velocity and flow behavior in the core. From the calculation, temperature varies between 521 to 714K with average temperature was around 0.2 m/s. It is clear that inner structures of the core such as end box and UCP indeed affect the CET due to heat transfer from hot steam to these cool structures. In addition, 3D flow mixing also may contribute to the final CET values.