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鈴木 亮輔*; 田邊 健太郎*; 近藤 恒幾*; 小野 勝敏*; 戸田 信一; 笠川 勇介; 玉山 清志; 桶谷 和浩*
JNC TY4400 2003-004, 214 Pages, 2003/08
JNC-TY4400-2003-004.pdf:19.93MB
既存の原子力発電所から排出される未利用の熱エネルギーを再利用することは、近年の環境負荷低減やプラント高効率化の観点から重要になってきている。特に、高温システムの代表例であるナトリウム冷却FBRでは避けて通れない課題であることは間違いない。熱電発電システムは、これまで宇宙、軍事等の特殊用途において実用化され、その信頼性、保守性等に実績を持ち、最近では一般産業においても省エネの観点から見直されてきている。本研究では、熱電発電システムをナトリウム冷却FBRに適用して排熱回収する場合の技術的可能性について見直すことを目的としている。すなわち、基礎となる熱電変換素子の開発、モジュール化技術の開発並びに基礎実験装置と小型試験装置による確認実験を行い、モジュール熱電変換効率の評価さらにはシステム熱電変換効率評価のための基礎資料とする。
相澤 龍彦*; 山本 重男*; Kim, S.*; Yang, J.*; 祝迫 恭*; 戸田 信一; 笠川 勇介; 坂田 英明; 桶谷 和浩*
JNC TY4400 2003-003, 100 Pages, 2003/08
JNC-TY4400-2003-003.pdf:14.97MB
原子力工学において、多量の排熱の処理は、環境負荷低減あるいは効率的なエネルギー利用に欠かせない課題である。さらに、CO2排出のきわめて少ない原子力の長所を最大限に活用するためにも、必須な技術である。従来の熱電変換素子の研究では、物質的に高効率の材料開発に重点をおいてきた。他方、排熱利用技術に関しては、排熱源の性格を考慮した取り組みが待たれるなど、排熱利用技術としての熱電発電への要望と研究開発現状とは大きくかけ離れている。本研究では、熱電発電を排熱利用手法として高効率に活用する上での課題を指摘し、それを解決する手法を開発提案し、敦賀本部国際技術センターFBRサイクル総合研修施設におけるNaループ上で確認実験することで、新しい排熱回収システムの可能性を主張する。本研究の特徴ならびに成果は以下にまとめられる。
戸田 信一; 吉川 信治; 渡辺 収*; 岸田 雅子*; 桶谷 和浩*
JNC TN4400 2003-005, 106 Pages, 2003/05
JNC-TN4400-2003-005.pdf:3.82MB
もんじゅ蒸発器内部熱流動解析用MSGコードMSGに対して、水・蒸気側モデルの逆流解析機能、および、ポスト処理にアニメーション機能をそれぞれ追加改良・整備した。具体的には、ヘリカルコイル型伝熱管内の水・蒸気側モデルにおける各分割ノードに圧力点を持たせることにより、局所的な逆流についても解析可能なように改良した。また、圧力計算点の増加に伴い実用的な計算時間で処理可能なようにマトリクスソルバーについても合わせて改良した。これは、圧力、エンタルピーを同時に解く必要があるが、ブロック・ヤコビ法を適用することにより、マトリクスに優対角性をもたせ緩和法を用いて効率よく処理することを可能としたものである。試計算として、定常取得計算を手動トリップ時のSGブローダウン解析を行い、改良したMSGコードの計算機能を確認するとともに、解析結果をまとめた。 また、ポスト処理としてSG胴側ナトリウム温度分布の時系列変化をアニメーション化する機能を追加した。これは、特に過渡変化時における全体的な熱流動挙動の把握に効果的であり、今後の解析処理能力・効率の向上に役立てることができる。