並列タイトル等Vibration tests of triple wall SG tubes
一般注記高速炉の実用化戦略調査研究の中で、ナトリウム冷却大型炉のコストパフォーマンス向上策として2次系の簡素化が検討されている。2次系の簡素化案としては、鉛ビスマス熱媒体チューブ・3重管型蒸気発生器の採用が検討されている。本蒸気発生器の伝熱管は、水管(内管)とナトリウム管(外管)の間に鉛ビスマスを封入し、内管と外管の間には隔壁管を設けて片側管の破損時の影響を緩和する3重管方式が採用されている。 本研究では、間隙部に非圧縮性流体が封入された3重伝熱管の振動特性について、内/外・隔壁管の流体連成による影響、伝熱管支持ピッチや試験体長さの影響、3重伝熱管ギャップの影響、及び隔壁管リブ形状の影響を評価するとともに、振動解析結果の妥当性を確認することを目的として3重伝熱管を用いた振動試験を実施した。 試験の結果、気中では微小振動領域で3管の変位に差が生じたものの、水中では微小振動領域から3管が一体で振動し、リブ仕様の差による振動特性の差は生じなかった。またギャップが小さい場合は3管の変位がより良く一致した。したがって、間隙部に非圧縮性流体が封入された3重伝熱管の構造上の分離は困難であることがわかった。さらに、これらの振動試験結果を評価するため振動応答解析を実施し、各振動試験ケースでの固有振動数、振動モード、及び応答変位についてまとめ、振動試験結果と比較したところ、試験結果と解析結果は比較的良い一致を示すこと、及びギャップ量の影響についても、全体的な挙動は解析で再現できることがわかった。 以上の結果から、本研究において流体連成効果を考慮した振動解析は妥当と考えられ、同モデル用いて実施した昨年度の実機3重伝熱管振動特性評価の結果は妥当と判断できることがわかった。
In order to realize a fast reactor of commercial size, several plant concepts simplified secondary sodium system are studied. Among these, a steam generator (SG) with triple wall tubes is studied in this report. In this SG, lead-bismuth is filled between the annular part of an inner and an outer tubes. A separating tube is additionally inserted between the two tubes. For the design studies, it is necessary to apply the vibration characteristics of these triple wall tubes. In this study, six cases of vibration tests were performed with triple wall tubes in order to evaluate the vibration characteristics. The test parameters included the rib shape, the gap size, the support pitch and the fluid filled between the gaps. The numerical analysis for the vibration responses were also performed to evaluate the natural frequency, the vibration modes and the response displacements. The following results were obtained from the above tests and numerical analysis: (1)When the gaps were filled with water, the inner, the outer and the separating tubes showed almost the same displacements in all vibration frequencies, while different displacements were measured in the regions of smaller displacements in the case gaps were not filled with water, (2)The displacements of the three kinds of tubes with the narrow gaps were closer to each other than those of three tubes with the standard gaps, and (3)Since the results of the numerical analysis agreed well with those of the vibration tests in all the test cases, the analytical models for the vibration were estimated to be reasonable.
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連携機関・データベース国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース(IRDB)(機関リポジトリ)
提供元機関・データベース日本原子力研究開発機構 : JOPSS:JAEA Originated Papers Searching System