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中村 秀夫; 久木田 豊; 秋永 誠*; 田坂 完二
JAERI-M 85-015, 179 Pages, 1985/02
ROSA-III実験RUN901は、4次模擬燃料集合体を用いた初の実験で、全ECCSの作動を仮定した、再循環ポンプ吸込側配管の200%両端破断を模擬している。この実験結果を、RELAP4J、RELAP5/MOD1/001コードを用いて解析した。両計算コード共に、系の圧力挙動、下部プレナムフラッシング(LPF)前の炉心入口流量は、実験結果と良い一致を示した。RELAP4Jコードは計算速度が速く、また、炉心水位挙動を良く計算することができた。しかし、気液ニ相流挙動、特に上部タイプレートでの気液対向流の計算ができず、実験結果に反してECCS水が上部プレナムに蓄積された。RELAP5コードは、非均質非平衡ニ相流モデルに依り、LPF後の炉心冷却や、炉心露出後の炉心上部からの冷却(top-down quench)を計算することができた。しかし、炉心水位挙動をより正確に計算するためには、気液対向二相流限界(CCFL)モデルを取り入れるか、相間抗力関係式を改良する必要がある。また、正確な破断流計算のためには、適当な放出係数が必要である。
安部 信明*; 熊丸 博滋; 田坂 完二
JAERI-M 9621, 116 Pages, 1981/08
日本原子力研究所のROSA-III計画の一環としてCSNI(Comittee on the Safety of Nuclear Installation)の国際標準問題第12番(ISP-12)に対する実験RUN912が行なわれる。ROSA-III実験RUN912は沸騰水型原子炉の再循環ポンプ吸込側配管の5%スプリット破断を模擬し高圧炉心スプレの単一故障を仮定してしいる。ROSA-III実験RUN912の予測解析をRELAP4J、RELAP4/MOD6、RELAP5/MOD0コードを用いて行なった。RELAP4J、RELAP4/MOD6、RELAP5/MOD0コードは軽水炉の冷却材喪失事故および過渡変化時の熱水力現象を解析するコードである。RELAP4JおよびRELAP4/MOD6コード均質平衡の二相流モデルに基づいているのに対し、RELAP5/MOD0コードは非均質非平衡の二相流モデルに基づく最新のコードである。この予測解析により各コードの特徴が把握でき、冷却材喪失事故解析コードの評価を有効に行なう事ができる。
安部 信明*; 田坂 完二
JAERI-M 9156, 40 Pages, 1980/11
均質平衡モデルのRELAP4Jコードを用いBWR LOCAの標準模擬実験であるROSA-III実験RUN 704の感度解析を行なった。その結果、炉内圧力変化およびヒータ表面での沸騰遷移動発生時刻はジェットポンプ吸込部の逆流抵抗に大きく影響される事がわかった炉心内水位変化とヒータ表面温度変化には密接な関連があり、リウェットおよびクエンチ過程でのヒータ表面温度変化を正確に計算するには炉心内の水位計算を正しく行なう必要がある。このためには現在の気水分離モデルに基づく水位計算のみでは不十分であり、炉心出入口におけるCCFLおよび気液間のスリップを直接考慮できるようにRELAP4Jコードを改良することが必要である。
小泉 安郎; 早田 邦久; 菊池 治*; 田坂 完二; 斯波 正誼
JAERI-M 8899, 110 Pages, 1980/07
BWRを縮尺模擬し、BWR LOCA時の熱水力力学的挙動並びにECCSの作動特性を調べるROSAIII実験のうち、RUN705及び、RUN706の結果に対し、RELAP-4Jコードを用い解析を行なった。RUN705は等温ブローダウン実験であって、RUN706はECCSを作動させない実験であった。系の圧力挙動についての実験結果と解析結果の一致は満足いくものであった。しかし、燃料棒表面温度の計算値は実験値よりかなり高く、また軸方向の温度分布も傾向が異なる。これは、計算では、炉心内水位と気液分布が実現象に即して表されていないこと、破断後早期の炉心入口流の計算に疑点があることなどによる。燃料棒表面温度の上昇はクオリティ上昇による熱伝達率低下による。今後の検討課題として、実験では、炉心入口流量の測定、再循環管路逆特性を明らかにすること、計算では、炉心内水位、気液分布の計算モデル改良の必要のあること、などが挙げられた。
菊池 治*; 小泉 安郎; 早田 邦久; 田坂 完二
JAERI-M 8729, 106 Pages, 1980/03
ROSA-III実験の目的は沸騰水型原子炉のLOCA時の現像の解明と安全性解析コードの評価と改良を目的としている。再循環ポンプ吸込側配管の両端破断を模擬し、ECCSをすべて作動させた実験RUN704の結果に対し、安全性解析コードRELAP4Jを用いて解析を行なった。その結果、系圧力変化については実験と計算ではほぼ一致するが、ヒータ表面温度の計算値は炉心内気水分布を実現象に即して表せないため、実験結果と相異する。従って気水分布計算モデルを改良する必要がある。また、実験の面では、装置のループ特性を調べる必要があること、上部プレナムの水位、温度分布の計測、炉心入口、主蒸気、破断口の各流量を確実に測定する必要がある。などの結論を得た。
小泉 安郎; 菊池 治*; 早田 邦久
JAERI-M 8627, 88 Pages, 1980/01
沸騰水型原子炉(BWR)を締尺模擬し、炉心燃料棒に電気ヒータを用いたROSAIII試験装置による実験の目的は、BWRの冷却材喪失事故(LOCA)時の熱水力学的挙動並びに緊急炉心冷却系(ECCS)の作動特性を調べ、原子炉安全性解析コードの検証並びに改良に寄与する情報を提供することである。実験RUN702は平均炉心出力、再循環系ポンプ吸込側配管200%スプリット破断を仮定し、ECCSを作動させない実験であった。圧力容器側破断口破断はポンプ側破断より9.7秒遅れた。この実験結果に対し解析コードRELAP4Jを用いて解析を行なった。その結果、圧力容器内全ボリュームに水位形成モデルを適用した場合圧力の計算結果は実験結果によく一致する。ヒータ表面温度は計算では早く上昇を開始し、また最高温度は計算のほうが高くなる。下部プレナムや炉心内水位の変化は系全体の現象を支配する重要な因子であり、特に炉心については熱伝達と関連しており、これらをより実験に即せるようコードの改良が必要である。などの結論を得た。
菊池 治*; 小泉 安郎; 早田 邦久
JAERI-M 8588, 107 Pages, 1979/12
ROSA-III RUN703実験は、BWRの再循環ポンプ吸込配管のスプリット破断を模擬するものであり、緊急炉心冷却系はすべて作動させている。この実験結果より、実炉で予想される主要な熱水力現象が模擬されていることが確認された。また、この実験結果について、RELAP4Jコードを用いて解析を行なった。その結果、系全体の流動についてはほぼ妥当な結果を得たが、ヒータ表面温度の計算結果は、最適予測計算としては不十分である。標準的な計算のほかに種々のパラメータを変えた計算を行ない、その効果を調べた。
小泉 安郎; 菊池 治*; 早田 邦久
JAERI-M 8300, 95 Pages, 1979/06
ROSA-III実験の目的はBWR LOCA時の熱水力学的挙動並びに緊急炉心冷却系(ECCS)の作動特性を調べ、原紙炉安全性解析コードの検証並びに改良に寄与する情報を提供することである。RUN703実験は平均炉心出力、再循環系ポンプ吸込側配管両端破断を仮定し、全ECCS(HPCS、LPCS、LPCI、ADS)を作動させる実験である。この実験に先立ち、解析コードRELAP4Jを用いて実験結果の予測計算を行なった。主な予測結果、結論は次のようなものである。1.燃料棒表面は最も長い期間のもので破断後9秒から13秒までドライアウト状態にあり、最高表面温度は500
Cであった。2.ダウンカマ内液位とジェットポンプの駆動、吸込、吐出各流量と流れの方向とが系の挙動を把握するのに重要な役割を果す。従って、実験でこれらの計測を強化する必要がある。3.液位形成モデルの改良の必要性がある。
傍島 真; 安達 公道; 鈴木 光弘; 岡崎 元昭; 斯波 正誼
Nucl.Eng.Des., 54(3), p.419 - 427, 1979/00
被引用回数：1ROSA-II試験装置によりPWRの改良型ECCSの実験を行った。低温側配管破断においては、上部プレナムに温水を、下部プレナムに冷却水を注入し、低圧注入系を高温側配管に注入する方式が、LOCAの全過程を通じて炉心冷却に有効であることが実験的に示された。実験結果は、RELAP4Jコードの解析結果と相互評価のために比較され、コードは流出流の挙動をかなりよく見積ることができ、改良ECCSの実施された方法における大まかな流体挙動を表していることが明らかになった。しかし計算された熱伝達の結果は、気液対向流が炉心上部で顕著なときなどは実験データとよく合わない。
小泉 安郎; 菊池 治*; 早田 邦久
JAERI-M 7970, 76 Pages, 1978/11
沸騰水型原子炉(BWR)を縮尺模擬し、炉心燃料棒に電気ヒータを用いたROSAIIIによる実験の目的は、BWRの冷却材喪失事故(LOCA)時の熱水力学的挙動並びに緊急炉心冷却系(ECCS)の作動特性を調べ、原子炉安全性解析コードの検証並びに改良に寄与する情報を提供することである。RUN702実験は平均炉心出力、再循環系ポンプ吸込側配管両端破断を仮定し、ECCSを作動させない実験である。この実験に先立ち、解析コードRELAP4Jを用いて実験結果の予測計算を行なった。その結果、液位形成モデルの改良の必要性のあること、ダウンカマ液位とジェットポンプの駆動、吸込み、吐出各流量の流れの方向とが系の挙動を把握するのに重要な役割を果すと考えられること、従って計算結果と実験結果との比較を可能にするようにこれらの量について実験で計測を強化する必要があることが明らかになった。
望月 洋志*; 傍島 真; 鈴木 光弘
JAERI-M 7835, 94 Pages, 1978/09
本研究は、ROSA-II計画の一環として、低温側破断実験の代表的2ケースをRELAP4Jにより解析したものである。研究目的は、プログラムの妥当性の評価、プログラムの問題点の指摘とその改良、および実験現象の推移について理解を深めることである。解析は、パラメタサーベイ、プログラム改良、実験の模擬計算を行ない次の結果を得た。パラメータサーベイでは、実験データの圧力曲線に影響する主な因子を求めた。プログラム改良はRELAP4JRIIを開発した(別報JAERI-M7506参照)。模擬計算は75(s)まで行ない、計算結果の特徴を説明し、実験データとの比較検討を行なった。実験データとの比較に基づいて改良後のRELAP4Jを評価し、改良前に比べて流出流量、気水分離による質量・エネルギー分布、ECCS注入水の流動、低クオリティ域の熱力学的非平衡現象について現象の模擬が改善された。現象の推移についても新たな知見が2,3得られた。
