Experimental approach to flow field evaluation in upper plenum of reactor vessel for innovative sodium cooled fast reactor

木村 暢之; 林 謙二; 上出 英樹

Proceedings of OECD/NEA Workshop on Experiments and CFD Code Applications to Nuclear Reactor Safety (XCFD4NRS) (CD-ROM), 12 Pages, 2008/09

FBR実用化研究開発の一環として行っているNa大型炉について、炉容器コンパクト化に伴う上部プレナム内流動の適正化を行う必要がある。そこで、1/10スケール水流動試験装置を製作し、可視化,粒子画像流速測定法,超音波流速計による流況の定量化を行うとともに、熱流動上の課題の抽出を行った。その結果、ホットレグ(H/L)吸込流速増大のため、H/L吸込部近傍に3本のキャビテーションを伴う水中渦を確認した。ホットレグ近傍で発生する水中渦に関しては、炉容器とホットレグの間にスプリッタを設けることで水中渦の初生条件を改善することができた。また、燃料交換機が挿入される貫通孔のプラグ高さを最適化することで、ディッププレートを通過する流量を低減できた。さらに1/1.8縮尺液面近傍部分モデル試験を行い、上部プレナムの自由液面からのガス巻き込み現象の評価を行った。その結果、実機定格条件でのガス巻き込み発生の可能性が低いことを示すとともに、ガス巻き込みが発生する条件の定量化を行った。