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多田 健一
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原子力機構が開発中のマルチフィジクス用プラットフォームJAMPAN(JAEA Advanced Multi-Physics Analysis platform for Nuclear systems)について説明する。炉心設計コードの妥当性確認には、実験データとの比較が必要となる。しかし、核熱連成などのマルチフィジクスを取り扱った実験データは非常に限られている。そのため、実験データに代わる高忠実なマルチフィジクスシミュレーションを実現することで、炉心設計コードの妥当性確認に資することが求められている。原子力機構では、忠実な核熱連成シミュレーションの実現のため、マルチフィジクス用プラットフォームJAMPANの開発を2021年に開始した。本発表では、JAMPANの特徴や現在の開発状況などについて報告する。
多田 健一; 秋江 拓志; 神谷 朋宏; 長家 康展; 吉田 啓之
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核熱連成シミュレーションのため、原子力機構が開発しているマルチフィジクスシミュレーション用プラットフォームJAMPANに三流体サブチャンネルコードNASCAを取り扱うモジュールを実装した。本研究で開発したJAMPANによるMVP/NASCAを用いた核熱連成計算は、全炉心体系など、大規模体系での利用を考えている。開発した機能の検証を行うため、プロトタイプ核熱連成シミュレーションシステムIPACSとの解析結果を比較したところ、IPACSの解析結果をほぼ再現できることを確認した。
多田 健一
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原子力機構が開発している核データ処理コードFRENDYでのGNDSフォーマットの取り扱いに向けた開発状況について報告する。また、本専門家会合の目的にGNDSへの取り組みだけでなく、マルチフィジクスシミュレーションの取り組みがあることから、原子力機構で開発している高忠実マルチフィジクスプラットフォームJAMPANの概要についても紹介する。
吉田 啓之; 神谷 朋宏; 多田 健一
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30th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE30)において開催される、Workshop 1: Computational Fluid Dynamicsは、若手研究者、技術者、学生を対象に、数値流体力学(CFD)に基づく数値シミュレーションの基礎、検証のための実験、その応用などを示すために実施される。原子炉の安全性の向上、新型炉の効率的な開発などのためには、数値シミュレーション技術を活用し、原子炉内の複雑なマルチフィジックス現象について評価することを求められる。本講演では、これに対応するため核工学・炉工学ディビジョンにおいて開発されている、マルチフィジックス連成シミュレーションシステム(JAMPAN)の概要や、開発の一環として実施した核熱連成シミュレーションの結果について紹介する。
多田 健一; 近藤 諒一; 神谷 朋宏; 永武 拓; 小野 綾子; 長家 康展; 吉田 啓之
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原子力機構では現在、PythonベースのマルチフィジクスプラットフォームJAMPANの開発を進めている。JAMPANでは、HDF5形式のJAMPANデータコンテナを介してそれぞれの計算コードを結合している。このように計算コードの依存性を無くすことで、結合するコードを容易に入れ替えることが可能となっている。JAMPANの最初の目標は、炉心解析コードの参照解を提供するための核熱結合計算である。今後は燃料ふるまい解析コードFEMAXIなど、核計算・熱水力計算以外の計算コードとの連携も実施していく予定である。本発表では、JAMPANの概要について紹介する。
多田 健一; 近藤 諒一; 神谷 朋宏; 永武 拓; 小野 綾子; 長家 康展; 吉田 啓之
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原子力機構では、核熱連成シミュレーションの実現に向けて、マルチフィジクス用プラットフォームJAMPANの開発を行っている。前回の報告では、連続エネルギーモンテカルロ計算コードMVPとサブチャンネル解析コードNASCAの連成による単一集合体体系の計算結果について紹介した。MVP/NASCAを用いた核熱連成では、全炉心体系といった大型の体系での適用を目標としている。そこでJAMPAN上に多集合体体系を計算できる機能を実装した。MVPについては、幾何形状に制限がないことから、多集合体体系をそのまま取り扱っている。NASCAについては、単一集合体体系を対象としていることから、個々の集合体でそれぞれNASCAの計算を行い、JAMPAN上で圧力損失が揃うように流速調整を行う機能を実装した。
神谷 朋宏; 永武 拓; 小野 綾子; 多田 健一; 近藤 諒一; 長家 康展; 吉田 啓之
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JAEAでは、軽水炉設計の高度化と安全性の向上を目的として、マルチフィジックスシミュレーション用プラットフォームJAMPANの開発、核計算コードの改良、熱流動計算コードの改良と妥当性確認を実施している。今回、JAMPANに核計算コードMVPと熱流動計算コードJUPITERを連成させる機能を実装し、その機能を検証した。検証のため、燃料バンドル体系を対象とし、BWRの通常運転条件での核熱連成シミュレーションを行った。本発表では、JAMPANを介したMVP/JUPITER間のデータの授受法を概説し、MVP/JUPITERを用いた核熱連成シミュレーション結果について報告する。