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伊藤 啓; 功刀 資彰*; 大島 宏之
Proceedings of OECD/NEA Workshop on Experiments and CFD Code Applications to Nuclear Reactor Safety (XCFD4NRS) (CD-ROM), 12 Pages, 2008/09
ナトリウム冷却高速炉の設計研究において、コンパクト化した炉容器の採用が予定されているが、それによって冷却材流速が高速化し、ガス巻込み現象の発生をもたらす可能性がある。ガス巻込み現象の発生条件を理論的に導くのは困難であるため、高精度気液二相流数値解析手法の開発を実施しており、複雑な体系形状を正確に模擬するために非構造格子を採用し、気液二相流数値解析手法として高精度Volume-of-Fluid法の導入と非構造格子系における定式化を行った。開発した数値解析手法は、Driven Cavity問題やSlotted Disk回転問題,上昇気泡問題などを解くことで検証し、その後、ガス巻込み現象の解析に適用した結果、ガス巻込み現象の発生を再現することに成功した。
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。