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論文

Improvement of ex-vessel molten core behavior models for the JASMINE code

松本 俊慶; 川部 隆平; 杉山 智之; 丸山 結

Proceedings of 10th Japan-Korea Symposium on Nuclear Thermal Hydraulics and Safety (NTHAS-10) (USB Flash Drive), 9 Pages, 2016/11

シビアアクシデント時に溶融炉心が圧力容器外に放出される場合の格納容器破損防止対策として、事前注水や格納容器スプレイによりペデスタルやキャビティに予め水を張ることが考えられている。このときの燃料デブリ冷却性を評価するため、JASMINEコードの溶融炉心挙動モデルを改良した。溶融炉心がジェット状に水中に落下する際、水との相互作用により粒子状のデブリを放出する(ブレークアップ)。冷却性に影響を及ぼすデブリ粒径分布の取り扱いを改良し、スウェーデン王立工科大学(KTH)で実施されたジェットブレークアップ実験DEFOR-Aの解析を行い、実験結果と比較した。また、溶融ジェットが床面に到達するとメルトプールを形成し、水平方向に広がる。冷却性評価で重要となる広がり面積を評価するため、クラスト形成モデル等を導入し、同じくKTHで実施されたメルト広がり実験PULiMSの解析を行い、実験結果と比較した。両現象の評価精度の向上に向けて、さらなる改良点を検討した。

報告書

Comparison of Sofire-MII Predictions with the Results of German FAUNA F5 and F6 Tests

三宅 収; 川部 隆平; 姫野 嘉昭; 宮口 公秀

PNC-TN941 85-67, 43 Pages, 1985/03

PNC-TN941-85-67.pdf:0.78MB

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口頭

格納容器内先行注水による溶融炉心冷却挙動に関する研究,4; JASMINEコードにおけるジェットブレークアップモデルの改良

松本 俊慶; 川部 隆平; 杉山 智之; 丸山 結

no journal, , 

シビアアクシデント時の溶融炉心放出への対策として、格納容器下部への先行注水が検討されている。ジェット状に水中に落下する溶融炉心の冷却性評価手法の高度化のため、JASMINEコードの改良を行った。また、実験の解析を行い、高度化に必要な課題の検討を行った。

口頭

格納容器内先行注水による溶融炉心冷却挙動に関する研究,3; JASMINEコードにおける溶融炉心床上拡がり挙動モデルの改良

川部 隆平; 松本 俊慶; 杉山 智之; 丸山 結

no journal, , 

シビアアクシデント時に溶融炉心が格納容器の水プール中に落下する際の格納容器床面上における溶融炉心の拡がりと冷却挙動を評価するため、機構論的溶融炉心/冷却材相互作用解析コードJASMINEのモデルを改良し、スウェーデン王立工科大学において実施された高温溶融炉心模擬物の拡がりに係わるPULiMS実験を解析した。実験の観察結果及び測定結果との比較から、解析結果は拡がり面積を過大に評価する傾向が示されたが、水の冷却によって形成される上面クラスト、床面への放熱により形成される底面クラスト及び両クラストの間を移動する溶融物から成る三層構造で床面上を拡がる溶融炉心をモデル化した改良が妥当であることを確認した。

口頭

Improvement of fuel-coolant interaction models for ex-vessel debris coolability evaluation

松本 俊慶; 川部 隆平; 杉山 智之; 丸山 結

no journal, , 

In severe accident at nuclear power stations, molten core materials can fall into the cavity/pedestal space of containment vessel (CV) after lower head failure. Molten core materials can erode the base mat concrete and generate combustible gases. The core coolability is a key issue for the integrity of CVs. Water injection into the CV is one of the accident management measures to mitigate the molten core concrete interaction (MCCI). Model improvements for the JASMINE code were conducted to improve the capability of the assessment of MCCI. The Rosin-Rammler distribution was implemented as the jet breakup particle diameter distribution. A crust formation model was also implemented to simulate molten core solidification in spreading on the floor. The improved models were applied to the analyses of the DEFOR-A and PULiMS tests conducted by the Royal Institute of Technology (KTH, Sweden) to investigate the jet breakup and melt spreading on the floor in water pool using core simulant materials.

口頭

格納容器内先行注水による溶融炉心冷却挙動に関する研究,1; JASMINEコードにおけるブレークアップ粒子結合モデルの開発

松本 俊慶; 川部 隆平; 安島 航平; 杉山 智之; 丸山 結

no journal, , 

シビアアクシデント時の溶融炉心/コンクリート相互作用(MCCI)防止対策の有効性評価の高度化に向けてJASMINEコードの改良を進めている。本研究では、溶融物の粒子化割合を適切に評価するため、高温粒子同士の結合による塊状デブリ生成(アグロメレーション)モデルを導入し、スウェーデン王立工科大学によるDEFOR-A実験の解析に適用し、プール深さとアグロメレーション割合の関係を定性的に再現した。

口頭

格納容器内先行注水による溶融炉心冷却挙動に関する研究,2; JASMINEコードにおける溶融炉心床上拡がりモデルの改良と解析

川部 隆平; 松本 俊慶; 安島 航平; 杉山 智之; 丸山 結

no journal, , 

MCCI防止対策の有効性評価において重要なパラメータである溶融炉心とコンクリートの界面面積を適切に評価するため、JASMINEコードの溶融炉心床上拡がりモデルを改良し、PULiMS実験及びBWR実機条件での解析に適用した。PULiMS実験結果との比較より、今回のモデルは径方向の拡がり速度を概ね再現できたが、水への伝熱を過小評価し、最終的な溶融物拡がり面積を過大評価する傾向があることが分かった。

口頭

JASMINEコードによる格納容器内溶融炉心冷却性

岩澤 譲; 松本 俊慶; 川部 隆平; 安島 航平; 杉山 智之; 丸山 結

no journal, , 

軽水炉シビアアクシデント時における格納容器内での溶融炉心冷却性を評価する手法を開発することを目的として、JASMINEコードの改良を行った。溶融炉心冷却性には、生成した溶融炉心の粒子同士が結合して塊状(アグロメレーション)となる現象に加えて、溶融炉心が格納容器床面を広がる現象が重要となる。JASMINEコードに組み込まれたこれらの現象に関するモデルを、スウェーデン王立工科大学で実施されたDEFOR-A実験とPULiMS実験をもとに改良した結果、実験結果の予測性能が向上した。

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