ポーラス状閉塞内熱流動に対する解析手法の開発-4サブチャンネル水流動試験による検証-

• 資料種別: 文書・図像類
• タイトル: ポーラス状閉塞内熱流動に対する解析手法の開発-4サブチャンネル水流動試験による検証-
• 著者・編者: 田中 正暁; 川島 滋代; 上出 英樹
• 著者標目: 田中 正暁; 川島 滋代; 上出 英樹
• 出版年月日等: 2001-02
• 出版年（W3CDTF）: 2001-02
• 並列タイトル等: Development of Multi-dimensional analysis method for porous blockage in fuel subassembly; Numerical simulation for 4subchannel geometry water test
• タイトル（掲載誌）: JNC TN9400 2001-049
• 本文の言語コード: jpn
• 対象利用者: 一般
• 一般注記: 稠密な燃料要素を有する高速炉の安全評価上の事象として、燃料集合体内に異物が混入し、冷却が阻害されることを想定する冷却材流路閉塞事象がある。既往の研究からワイヤスペーサ型燃料集合体では、燃料ピン間のサブチャンネルに流れ方向に厚みのあるポーラス状閉塞が生じることが指摘されている。このようなポーラス状閉塞物内部では急峻な温度分布が生じることを水流動試験により明らかにしてきた。しかし、熱電対による温度測定を主体とする実験結果から閉塞物内部の熱流動場を解明することは困難であり、解析的検討と合わせて評価することが局所閉塞事象の評価手法を構築する上で重要である。そこで、多次元解析コードCASCADEを用い、標準型k-$\epsilon$2方程式乱流モデルとハンドブック・ベースの相関式を採用した解析手法を構築し、閉塞物のモデル化手法の高度化を目的として4サブチャンネル水流動試験を対象とした検証解析を実施した。その結果、閉塞物のモデル化においては、閉塞物内部の空隙率分布や閉塞物とピン表面との接触状態、つまり、ピン表面近傍の空隙率、流動抵抗の評価、伝熱相関式の評価が重要であることを明らかにした。本解析手法は、閉塞物中心部の温度分布については保守側の評価となるが、閉塞物内部の流況および温度分布の空間特性を把握し、最高温度を示すピン表面温度を定量的に評価することができる評価手法として有効であることを明らかにした。; This investigation deals with the porous blockage in a wire spacer type fuel subassembly in Fast Breeder Reactors (FBR's). Multi-dimensional analysis method for a porous blockage in a fuel subassembly is developed using the standard k-$\varepsilon$ turbulence model with the typical correlations in handbooks. The purpose of this analysis method is to evaluate the position and the magnitude of the maximum temperature, and to investigate the thermo-hydraulic phenomena in the porous blockage. Verification of this analysis method was conducted based on the results of 4-subchannel geometry water test. It was revealed that the evaluation of the porosity distribution and the particle diameter in a porous blockage was important to predict the temperature distribution. This analysis method could simulate the spatial characteristic of velocity and temperature distributions in the blockage and evaluate the pin surface temperature inside the porous blockage. Through the verification of this analysis method, it is shown that this multi-dimensional analysis method is useful to predict the thermo-hydraulic field and the highest temperature in a porous blockage.
• 一次資料へのリンクURL: /JNC-TN9400-2001-049.pdf （fulltext）; https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JNC-TN9400-2001-049.pdf
• オンライン閲覧公開範囲: 限定公開
• 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）; https://irdb.nii.ac.jp
• 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

• 要約等: 稠密な燃料要素を有する高速炉の安全評価上の事象として、燃料集合体内に異物が混入し、冷却が阻害されることを想定する冷却材流路閉塞事象がある。既往の研究からワイヤスペーサ型燃料集合体では、燃料ピン間のサブチャンネルに流れ方向に厚みのあるポーラス状閉塞が生じることが指摘されている。このようなポーラス状閉塞...