高転換軽水炉の熱水力工学の研究

伝熱流動研究室

JAERI-M 91-055, 198 Pages, 1991/03

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原研では、ウラン資源の有効利用を目的とした扁平二重炉心型高転換軽水炉(HCLWR)の研究を行っている。本炉は稠密格子炉心を採用することにより、種々の熱水力学的な問題が生じる可能性がある。このため、定常及び非定常限界熱流束(CHF)、乱流混合、炉心内圧力損失、流れによる燃料棒の振動・変位、及び再冠水冷却に関する実験を実施し、データベースを得るとともに高転換軽水炉を対象とした熱水力評価手法を開発した。この評価手法を本炉に適用した結果、通常運転には最小DNBR基準を満足し、バンドル圧力損失及び流れによる燃料棒の振動・変位量は現行軽水炉の設計範囲内にあることが明らかとなった。また大破断LOCA、小破断LOCA、一次冷却材流量喪失事故、一次冷却材ポンプ軸固着事故、外電喪失ATWS、及び制御棒クラスタ飛び出し事故等の安全評価解析を実施し、本炉は現行軽水炉の安全評価基準を満足することを示した。