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糸岡 聡*; 斎藤 義則*; 岡部 綾夫*; 藤又 和博*; 村田 秀一*
JNC TJ9440 2000-010, 132 Pages, 2000/03
JNC-TJ9440-2000-010.pdf:14.85MB
次期高速炉蒸気発生器(SG)伝熱管の合理的設計基準水リーク率(DBI)の設定にあたって、高温ラプチャ評価に重要なナトリウム側温度分布を適切に評価できる手法の開発が必要である。本件においては、ナトリウム-水反応ジェットコード(LEAP-JETVer.1.30)を対象として、さらなる高精度化等を目的とした計算コードの高度化及び妥当性確認を目的とした注水実験体系での適用解析を行った。計算コードの高度化においては、計算メッシュサイズへの依存の少ない化学反応モデルを構築するために、化学反応モデルで参照する気液界面面積濃度を内部計算するモデルを導入した。機能確認のための試計算は、SWAT-3・Run-19試験体系・条件で実施した。改良コード(Ver.1.40)を用いた解析結果により、反応ジェット現象の定性的傾向に対する妥当性と解析結果に及ぼすモデルの影響が確認された。注水実験体系での適用解析では、新SWAT-1試験(SWAT-1R)体系及び新SWAT-3試験(SWAT-3R)体系におけるLEAP-BLOW及びLEAP-JETによる注水挙動及び反応ジェット挙動について解析を実施した。LEAP-BLOWによる適用解析では、各種パラメータ計算を実施し、目標とする水リーク率を得るための注水ノズル口径等に対する条件を明らかにした。また、LEAP-JETによる適用解析では、注水実験条件での反応ジェット温度挙動が把握された。
糸岡 聡*; 斎藤 義則*; 岡部 綾夫*; 藤又 和博*
JNC TJ9440 99-024, 142 Pages, 1999/03
高速炉の蒸気発生器の設計基準水リークの妥当性を確認するためにナトリウム-水反応(高温ラプチャ)現象を現実的に評価する必要がある。高温ラプチャは、伝熱管内の水蒸気条件、伝熱管外のナトリウム-水反応温度、伝熱管壁の高温強度と密接に関わる現象であることから、ブローダウン時の伝熱管内の水/蒸気条件を高精度で評価することが重要となる。「もんじゅ」安全総点検対応作業として、「もんじゅ」用コードBLOOPH及び汎用ブローダウンコードRELAP5/Mod.2を用いてブローダウン解析を実施した。本作業では、LEAP用のブローダウン解析コードに「もんじゅ」ブローダウン解析の知見を反映し、ナトリウム側、特にダウンカマ部に着目した計算コードの改良を実施し、LEAP-BLOW(Ver.1.20)を開発した。また、改良したLEAP-BLOWコードを用い、以下に示す「もんじゅ」ブローダウン特性を解析し、既存のRELAP5/Mod.2コード及びBLOOPHコードによる解析結果との比較により、解析コード間の解析結果に有意な差異がないことを確認し、LEAP-BLOWコードの解析結果の妥当性を確認した。1.定格出力からの水ブロー解析(1チャンネル/2チャンネルモデル)2.定格出力からの水ブロー解析(改造設備体系)3.部分出力からの水ブロー解析(40%出力時/起動時)
斎藤 義則*; 糸岡 聡*; 岡部 綾夫*; 藤又 和博*; 桜井 智生*
JNC TJ9440 99-023, 218 Pages, 1999/03
次期高速炉蒸気発生器(SG)伝熱管の合理的設計基準水リーク率(DBL)の設定にあたって、高温ラプチャ評価に重要なナトリウム側温度分布を適切に評価できる手法の開発が必要である。本件においては、ナトリウム-水反応ジェットコード(LEAP-JET Ver.1.20)を対象として、実規模SGへの適用性向上を目的とした計算コードの改良、及び機能確認のための試計算を実施した。コードの改良点は、(1)反応ジェットと構造物(伝熱管群)との熱伝達・冷却効果や解析セル間熱伝達率の評価モデルの導入と、(2)気液二相間熱伝達やポーラスメディアのモデル高度化の2つに関するものである。機能確認のための試計算は、SWAT-3・Run-19試験と実規模SG体系の2つの体系・条件で実施した。改良コード(Ver.1.30)を用いた解析結果により、反応ジェット現象の定性的傾向に対する妥当性と解析結果に与えるモデルの影響が確認された。さらにブローダウン解析コード(LEAP-BLOW)との統合化方法を検討した結果、LEAP-JETはLEAP-BLOWのモデルの一部とみなして統合化することが適切と判断された。また、境界条件設定の改良やLEAP-BLOWの解析結果を反映するためのインターフェイスプログラムを作成することにより、内部冷却水による伝熱管の冷却効果を簡易的に考慮できるようにした。なお、ナトリウム-水反応ジェットコードLEAP-JET(Ver.1.30)は、開発途上のコードであり、今後実施が予定されている新SWAT-1及び新SWAT-3装置を用いた試験データ等による検証とモデルの高度化を図って行く必要がある。
斎藤 義則*; 糸岡 聡*; 桜井 智生*; 床井 博見*; 岡部 綾夫*; 藤又 和博*
PNC TJ9124 98-002, 180 Pages, 1998/03
次期高速炉蒸気発生器(SG)伝熱管の合理的設計基準水リーク率(DBL)の設定にあたって、高温ラプチャ評価に重要なナトリウム側温度分布を適切に評価できる手法の開発が必要である。本作業においては、これまでに開発された上記計算コードを対象として、計算速度の向上を目的とした計算コードの改良及び機能確認のための試計算を実施した。高速化対策は、(1)時間積分方法の改良と、(2)化学反応モデル(物性値計算)の簡略化に関するコード改良である。計算速度(負荷)や計算結果への影響について、計算コードの改良前後における解析結果を比較評価した。試計算条件は、高速増殖炉「もんじゅ」(以下「もんじゅ」という)の蒸発器体系のケース1(100%出力条件、通常運転時のSG圧力、ナトリウム流動無し)の条件である。改良コードにおける解析結果により、ボイド率や温度分布等の反応ジェット現象の定性的傾向についての妥当性が確認された。改良コードでは、計算高速化のオプション選択が可能である。陰解法や物性値計算の簡略化のオプションを選択した場合、本コードでは従来コードよりも高速に解析できることが確認された。
斎藤 義則*; 糸岡 聡*; 床井 博見*; 岡部 綾夫*
PNC TJ9124 98-001, 315 Pages, 1998/01
次期高速炉蒸気発生器(SG)伝熱管の合理的設計基準水リーク率(DBL)の設定にあたって、高温ラプチャ評価に重要なナトリウム側温度分布を適切に評価できる手法の開発が必要である。本作業においては、これまでに開発された反応基本コードを対象として、計算モデルの改良・整備、SWAT-3実験データによる検証解析、及び実機SG体系における適用性評価を実施した。検証解析では、SWAT-3試験のRun-19とRun-17の2ケースに対して解析した。反応ジェット現象の定性的傾向について、解析結果は妥当であった。また、本解析結果と試験結果を比較して、反応速度定数の最適値を推定した。適用性評価では、高速増殖炉「もんじゅ」(以下「もんじゅ」という)の蒸発器体系における出力条件等をパラメータとした5ケースに対して解析した。反応ジェット現象に対する、出力条件・ナトリウム圧力・ナトリウム流動の影響が、解析により確認された。また、実機伝熱管破損時の反応ジェット挙動を詳細に予測することが、初めて可能となった。反応基本コードの計算高速化対策を検討した。開発の容易さと計算負荷の軽減のため、SIMPLE法に基づく完全陰解法の導入が適切と判断された。
斎藤 義則*; 糸岡 聡*; 池崎 利弘*; 床井 博晃*; 岡部 綾夫*
PNC TJ9124 97-007, 189 Pages, 1997/03
次期大型炉蒸気発生器(SG)伝熱管の合理的設計基準水リーク率(DBL)の選定にあたって、高温ラプチャによる破損伝播の可能性を定量的に評価する必要がある。高温ラプチャを含む破損伝播挙動を適切に評価するためには、a)ブローダウン解析モデル、b)高温ラプチャモデル(構造/破壊力学的モデル)、c)反応領域温度分布解析のためのナトリウム-水反応ジェットモデルの開発が不可欠である。本報では、これら全体開発計画の中の、ナトリウム-水反応ジェット解析のための基本となる解析コードを開発した。解析に必要となる化学反応モデルと二相流(二流体)モデルを構築し、さらにこれらのモデルをカップリングさせた反応ジェット解析用の基本コードを開発して、各モデルの妥当性を試計算により確認した。開発コードは、ナトリウム-水反応を伴う二相流噴流の流動解析評価への適用が可能であるとの見通しを得た。
斎藤 義則*; 床井 博見*; 池田 孝志*; 真野 多喜夫*; 岡部 綾夫*
PNC TJ9124 96-005, 198 Pages, 1996/03
次期大型炉蒸気発生器(SG)伝熱管の合理的設計基準水リーク率(DBL)の選定にあたって,高温ラプチャによる破損伝播の可能性を定量的に評価する必要がある。高温ラプチャを含む破損伝播挙動を適切に評価するためには,a)ブローダウン解析モデル,b)高温ラプチャモデル(構造/破壊力学的モデル),c)反応領域温度分布解析のためのナトリウム-水反応ジェットモデルの開発が不可欠である。本報では,これら全体開発計画の中の,ナトリウム-水反応ジェット解析モデルを開発するために,解析モデルの検討を行いコードを設計した。また,コード開発で必要となる,化学反応モデルと二流体モデルの試計算を行い,これらのモデルの妥当性を確認した。さらに,既往の解析コードとの比較によるコード間の比較検証を実施して,二相流解析で実績の多いSIMA/SMORCコードのモデルを基本に改修する方法が最適なコード開発手法であるとの見通しを得た。
長谷川 登*; 錦野 将元*; 三上 勝大*; 岡田 大*; 近藤 修司*; 河内 哲哉*; 島田 義則*; 倉橋 慎理*; 北村 俊幸*; Kotyaev, O.*; et al.
no journal, ,
急峻な地形を有する我が国にはトンネルや橋梁をはじめとするコンクリートを使用した社会インフラが数多く利用されている。特にトンネルの総延長は鉄道・道路を合わせて約8,000kmにも及んでおり、その中には築50年を越えたものも多く、事故を未然に防ぐための定期的な点検・補修を行うことが社会的な急務となっている。現在のコンクリート構造物の保守保全作業は訓練を受けた作業員による手作業に委ねられており、近接目視・触診・打音検査により欠陥を診断し、必要に応じて叩き落とし等の補修を行っている。これらは全て対象に近接する必要があるため時間がかかる事に加え、検査員に危険も伴う。そこで、高速・非接触・遠隔操作が可能な新しい保守保全技術の開発が盛んに行われている。本研究では、3種類のレーザー技術を用いることで、トンネルコンクリートを対象とした近接目視・触診・打音・叩き落としの一連の作業を遠隔・自動化を行うことを目的とし、屋外における実証試験を開始しており、この結果を中心に紹介する。
加瀬 究*; 斎藤 徳人*; 和田 智之*; 緑川 克美*; 島田 義則*; 倉橋 慎理*; 河内 哲哉*; 錦野 将元*; 大道 博行; 山田 知典
no journal, ,
トンネルなどのインフラの保守保全作業は、技術者の目視確認、手作業(触診・打音・叩き落とし)で行われている。したがって、保守保全作業には非常に時間がかかり、大きな危険が伴う。暮らしの安全を維持し、安定した流通を確保するためにも、効率的で安全な保守保全法の確立が求められている。そこで、レーザー技術を用いて老朽化したインフラの保守保全作業を自動化、効率化に「レーザー高空間分解能計測」、「レーザー打音」、「レーザーコンクリート切断」と呼ばれるレーザー技術を開発し、コンクリート供試体を計測対象として、三つの技術を合わせた屋外試験に初めて成功した。