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白川 典幸*; 堀江 英樹*; 山本 雄一*; 松宮 壽人*
JNC TJ9440 2000-008, 47 Pages, 2000/03
JNC-TJ9440-2000-008.pdf:1.96MB
伝熱流動数値実験によって、化学反応を伴う伝熱流動が高速炉を構成する機器に及ぼす影響を評価するには、反応の発生箇所近傍だけでなく機器全体を解析対象とする必要がある。そのため、計算負荷の観点から微視的な解析手法を直接用いることができない。このため、使用する熱流動解析コードには、化学反応によって生じる多相・多成分の反応性流体の挙動をモデル化し、相関式として組み込まなければならない。反応性流体の化学反応の量は反応する相間の境界面積に依存し、この面積は界面の形状によって大きく変化する。しかし、ナトリウム-水反応のように化学反応を伴う系については、これに関する実験的知見もないのが現状である。そこで本件では、微視的解析手法である粒子法を用いて、多相・多成分・反応性流体の挙動を機構論的に解析し、流動様式や境界面積に関する知見を得ることを最終的な目的とする。本年度は、粒子法を用いて水・ナトリウム反応を扱うための第一段階として、液体ジェットが他の液体プールに噴出する際の流体力学的挙動への粒子法の適用性を検討することを目的とした。このため、文献調査によりジェット流動様式のメカニズムを検討するとともに、ここでの目的に合致する、「ガソリンプールに水を噴出させる実験」を選び、解析した。また、蒸気発生器内部の伝熱管水リーク事故では管群内のジェット流を解析する。このような複雑体系への本手法の適用性を検討するため、蒸気発生器安全性総合試験(SWAT/Run19試験)を例として化学反応を含まない流体力学のみの予備解析を実施した。その結果、伝熱管群を含む複雑体系においても、高速ジェット流とプール流体との相互作用を考慮した流動挙動への適用性が確認できた。さらに、今後扱うべき現象のモデリングについて検討し、相変化と化学反応経路を選定し定式化を行った。水の相変化は伝熱律速モデルに基づき、化学反応は水・水素転換率をパラメタとした一括反応モデルに基づいている。また、コード構成についても概念設計を行った。
高瀬 和之; 功刀 資彰*
Proc. of 5th ASME/JSME Joint Thermal Engineering Conf. (CD-ROM), 8 Pages, 1999/00
核融合炉真空破断(LOVA)時における微粒子ダストの飛散挙動並びに温度差に起因する置換流挙動を予測するための数値解析コードの開発を行っている。今までに、圧縮性流体の式、微小粒子の運動方程式及び置換質量計算式を既存の解析ソルバープログラム内に付加し、LOVA予備解析を実施した。本報は予備解析の結果をまとめたものである。予測した真空容器内の平均圧力と時間の関係は実験値とよく一致し、開発中のコードは十分な計算精度を有することを確認した。また、減圧下におけるダストの移行挙動や置換流によるダストの流出挙動の予測に成功した。今後はダスト衝突・付着モデル等の開発を行うとともに、広範囲な条件で感度計算を行ってコードの予測性能を評価する考えである。
円筒炉心における10%濃縮ウラン硝酸水溶液燃料を用いた臨界実験の予備解析曽野 浩樹; 三好 慶典; 大野 秋男
JAERI-Tech 98-016, 88 Pages, 1998/05
燃料サイクル安全工学研究施設NUCEFの定常臨界実験装置STACYでは、直径800mmの円筒タンクにおいて、ウラン濃縮度10wt%のウラン硝酸水溶液燃料を用いた一連の臨界実験を計画している。これらの臨界実験では、ウラン濃度及び燃料温度を実験パラメータとして、臨界液位及び温度反応度係数の測定を主な目的とする。そこで、ウラン濃度調整のための溶液燃料希釈計画の見通し、及び燃料温度上昇時の反応度効果等を把握するため、臨界実験の予備解析を行った。予備解析で求められた炉心パラメータの簡易評価式は、詳細計算の結果と比較しても
0.1~3.5%の近似精度であり、十分な精度で実験計画及び運転管理に供することができる。また、温度反応度係数が約3.85cent/
Cと見積もられた。
林 克巳*; 半田 宏幸*; 今野 力; 前川 藤夫; 前川 洋; 真木 紘一*; 山田 光文*; 阿部 輝夫*
Fusion Engineering and Design, 28, p.525 - 533, 1995/00
核融合装置の遮蔽設計に用いられる設計コードと核データの検証に遮蔽ベンチマーク実験は非常に有効である。効果的な実験体系を選定するためには予備解析が重要になる。今回、FNSで計画されているボイド実験、補助遮蔽体実験、超伝導電磁石(SCM)模擬実験について予備解析を行った。予備解析ではGRTUNCLコードにより作成された初回衝突線源を基に二次元輸送計算コードDOT3.5を用いた。群定数はJENDL-3から作られたFUSION-40を使用した。ボイド実験ではボイドの形状・サイズ・配置について検討し、補助遮蔽体実験では補助遮蔽体候補のB
C/Pb、W、BC/Wの厚さと配置について調べた。また、SCM模擬実験では液体ヘリウム及びSCMの組成を実験的にどのように模擬したらよいかを検討した。これらの検討結果を基に、検出器の効率及び測定時間を考慮して最終的な実験体系を決定した。
飯島 進; 三田 敏男*; 岡嶋 成晃; 中野 正文
JAERI-M 84-076, 55 Pages, 1984/03
大型軸方向非均質炉心の核特性研究を目的として、一連の臨界実験をFCAにおいて開始した。選定したFCA集合体において得られる炉物理的特性は着目する軸方向非均質炉心の特性を比較的よく再現できていると考えられる。本実験計画はFCA XI、XII、XIII合体を用いて実施する予定である。本実験計画の最初の炉心FCA X1-2は1984年2月初めに帰界に達した。この炉心での実験結果を以前FCAVIII-3において行なった原形炉規模の軸方向非均質炉心の実験結果と比較することにより、炉心規模の相違が炉物理学的特性に与える効果を明らかにすることができる。本報告書では、実験計画選定のための予備計算結果と選定集合体の概要を報告すると共に、FCAX1-2集合体特性試験結果についても報告する。
大杉 俊隆; 向山 武彦; 岡嶋 成晃; 小圷 龍男*; 三田 敏男*; 吉田 弘幸
JAERI-M 83-211, 77 Pages, 1983/11
大型高速炉の部分的模擬体系の炉物理特性に関する予備解析を実施し、その結果に基づき、大型炉の内側炉心組成を模擬したテスト領域を有するFCA XI-1集合体を選定した。本報告書では、予備解析の結果得られたXI-1集合体の炉心特性を記述し、加えて、臨界近接に引続き実施された制御棒較正、温度効果の測定、密着面間隙効果の測定等の特性実験について報告する。
大杉 俊隆; 吉田 弘幸
JAERI-M 83-188, 61 Pages, 1983/11
本論文では、(1)不銹鋼(AISI316)の代りに代替構造材核種(V、Ni、Ti、Mo、Nb、Cu、Mn)を燃料ピン被覆管、燃料集合体ラッパ管に使用した場合の大型高速炉の臨界性、燃焼特性、増殖性、Naボイド反応度効果に与える影響を検討し、(2)大型高速炉の部分的模擬体系FCA XI-1集合体における代替構造材核種の核特性測定の可能性をNaボイド反応度効果を中心として検討した。上記の核種の中では、V、Ti、Niは臨界性、増殖性、Naボイド反応度効果の観点から不銹鋼と匹敵するかあるいはよりすぐれた構造材であることを示した。同時に、これらの特性は解析に使用した核データの精度に依存するので、構造材の炉物理特性を明確にする積分実験は、上述のすぐれた特性を検証し、かつ、核断面積データを評価するための有用な積分実験となりうることを指摘した。
安達 公道; 傍島 真; 岡崎 元昭; 鈴木 光弘; 斯波 正誼
日本原子力学会誌, 20(3), p.185 - 194, 1978/03
被引用回数：0ROSA-IIの低温側配管破断でECCSを注入した場合について、RELAP-3コードを用いた予備解析により、ブローダウン過程の炉心冷却に関してとくにきびしい破断条件を予測し、その条件の附近で試験パラメータを変化させた一連の実験を行って、その予測の妥当性を確認した。主な結論は次の通りである。(1)上向きであれ下向きであれ、わずかの炉心流れがあれば、ブローダウン過程の有効な炉心冷却が確保できるが、炉心流れが停滞すると、炉心冷却はきわめて劣化する。したがって、このような条件で燃料棒表面温度を正確に予測するためには、一次系内の流体挙動に関する詳細な解析が必要である。(2)循環ポンプの駆動力は、ブローダウン過程の炉心冷却に強く影響し、ある場合はこれを促進し、ある場合はこれを阻害する。
