Establishment of guideline for credibility assessment of nuclear simulations in the Atomic Energy Society of Japan

田中 正暁; 工藤 義朗*; 中田 耕太郎*; 越塚 誠一*

Proceedings of 18th International Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal Hydraulics (NURETH-18) (USB Flash Drive), p.1473 - 1484, 2019/08

現在、モデリング&シミュレーションにおける不確かさ評価を含む検証と妥当性確認(V&V)の重要性が注目されている。シミュレーションの信頼性を確保するためV&V及び予測解析のプロセスに対する標準化への要求の高まりから、日本原子力学会においてガイドライン策定に係る作業チームが設置された。10年間の議論を経て、「シミュレーションの信頼性確保に関するガイドライン」(AESJ-SC-A008: 2015)が2016年7月に発行された。本論文では、ガイドラインの策定までの議論の経緯とガイドラインで規定される5つの要素等について概説するとともに、ガイドラインで示される基本的な考え方に沿ってわれわれが実施した適用例題について、その一例を示す。

シミュレーションの信頼性確保に関する取り組みの現状と課題

中田 耕太郎*; 工藤 義朗*; 越塚 誠一*; 田中 正暁

日本原子力学会誌ATOMO, 60(3), p.173 - 177, 2018/03

国内外においてV&Vの重要性および必要性が広く認識され、シミュレーションの信頼性の確保に関わるガイドラインや標準を作成する動きが活発になっている。2016年7月に日本原子力学会標準「シミュレーションの信頼性に関するガイドライン:2015」が発行された。これは、シミュレーションの信頼性の確保に関する重要性が高まる状況に鑑み、モデルV&V(Verification and Validation)に基づいて、不確かさを考慮した予測評価、品質管理を加えたモデリング&シミュレーションの方法論の考え方をまとめたものである。このガイドラインの発行に至った背景及び経緯、ガイドラインの概説、取り組みの現状と課題について、発行後の講習会の報告と併せて紹介する。

高温ガス炉の黒鉛酸化挙動評価に関するTHYTANコードの検証

島崎 洋祐; 井坂 和義; 野本 恭信; 関 朝和; 大橋 弘史

JAEA-Technology 2014-038, 51 Pages, 2014/12

JAEA-Technology-2014-038.pdf:3.84MB

日本原子力研究開発機構では、高温ガス炉の空気侵入事故時及び水侵入事故時における炉内黒鉛構造物の酸化挙動評価のために、高温ガス炉水素製造システムのトリチウム挙動評価用に開発された非定常物質収支解析コードTHYTANに解析モデルを追加し、炉内黒鉛構造物の酸化量分布を計算できるようにした。本報は、黒鉛酸化挙動評価に関するTHYTANコードの解析モデル及び検証解析の結果をまとめたものである。黒鉛酸化挙動評価のために、黒鉛構造物内及び冷却材流路内の物質収支として、物質伝達による流体から黒鉛表面境界層への物質移動、黒鉛内への拡散、黒鉛酸化反応、流路内での化学反応、安全弁による物質移動をモデル化した。検証解析として、黒鉛酸化挙動評価のために追加した解析モデルごとに解析解等を用いた手計算による計算値との比較検討を行うと共に、黒鉛酸化実験における実験結果及び高温工学試験研究炉の安全解析に使用されたGRACEコードによる実験解析結果との比較検討を行った。この結果、検証解析結果は、手計算による計算値、実験結果及びGRACEコードの解析結果とよく一致し、THYTANコードの計算機能及び解析モデルの妥当性が確認された。

Application of grid convergence index estimation for uncertainty quantification in V&V of multidimensional thermal-hydraulic simulation

田中 正暁

no journal, , 

多次元解析コードを用いた解析評価に対して、V2UPと呼ばれる実機予測解析までを対象とする具体的なV&V実施手順を整備、提案している。V2UPにおいては、検証解析の初段階であるVerificationとFundamental Validationの各ステップにおいて格子収束性(GCI)評価による解析結果の不確かさ評価を実施することとしている。そこで、V2UPにおける標準(推奨)評価手法を設定するため数値解析を実施し、複数のGCI評価手法を適用して不確かさ評価を実施した。それにより、われわれがEcaの最小2乗法によるGCI評価手法を修正して構築したSLS-GCI法の適用性が高く、標準手法として設定できることを確認した。

パネル討議(第1部),2; 海外の最新事情

田中 正暁

no journal, , 

「シミュレーションの信頼性確保に関するガイドライン:2015(2016年7月15日発行)」講習会において、海外の最新情報について紹介する。

パネル討議(第1部),2; 海外の最新事情

田中 正暁

no journal, , 

「シミュレーションの信頼性確保に関するガイドライン:2015(2016年7月15日発行)」講習会において、海外の最新情報について紹介する。

Development of V2UP (Verification & Validation plus Uncertainty quantification and Prediction) procedure; Implementation of quality management process for modeling and simulation V&V

田中 正暁

no journal, , 

ナトリウム冷却高速炉における重要な評価課題の一つである高サイクル熱疲労現象に対する数値解析評価手法の整備およびそれによる実機評価では、不確かさ評価を含むV&Vの実施が重要となる。そのため、日本原子力学会で策定されたモデルV&Vに関するガイドラインの要求に従い実機評価までを含むVVUQ実施手順「V2UP」を整備している。本報告では、検証解析および妥当性確認解析を実施する際の品質管理の手順について、既存の品質管理の標準(ガイドライン)に基づき、「V2UP」への実装について検討した結果を報告する。

高出力密度高温ガス炉におけるマルチフィジクス挙動,2; 実機成立性評価

高松 邦吉; 沖田 将一朗; 橘 幸男; 西村 洋亮*; 岡本 孝司*

no journal, , 

本研究では、SiC母材の燃料コンパクトを採用した高出力密度高温ガス炉の事故解析を行い、実機の成立性を評価した。具体的には、高温ガス炉の安全評価で用いた2次元非定常伝熱解析コードを用いて減圧事故解析を行った結果、高出力密度高温ガス炉の燃料温度分布及びRPV温度分布等が明らかとなり、燃料最高温度は1400Cを超えないことを確認できた。つまり、減圧事故が発生しても、SiC母材の燃料コンパクトを採用した高出力密度高温ガス炉は、優れた受動的安全性の特徴を持つことがわかった。