ナトリウム-水反応域の温度分布解析

• 資料種別: 文書・図像類
• タイトル: ナトリウム-水反応域の温度分布解析
• 著者・編者: 森井 正; 小川 由美; 岡本 倫明; 吉岡 直樹
• 著者標目: 森井 正; 小川 由美; 岡本 倫明; 吉岡 直樹
• 出版年月日等: 1998-02
• 出版年（W3CDTF）: 1998-02
• 並列タイトル等: Analysis of the temperature distribution in the sodium-water reaction area
• タイトル（掲載誌）: PNC TJ9216 98-003
• 本文の言語コード: jpn
• 対象利用者: 一般
• 一般注記: 高速炉蒸気発生器(SG)の設計基準水リーク(DBL)の妥当性を確認するためには、実機SGでのナトリウム-水反応現象をより現実的に評価する必要がある。本研究においては、ナトリウムと水の化学反応を考慮した多成分-混相流モデルに基づく計算コード(CHAMPAGNE)を用いて、実機SGにおけるナトリウム-水反応域の加熱条件に及ぼす影響を解析により確認することを目的として下記作業を実施した。(1)SWAT-3 Run-19体系でのパラメータ解析による計算コードの適用性確認(2)実機SG体系での解析これら作業により以下の結果が得られた。a.ヘリカル型管群に対する適切なメッシュ分割モデル及びRun-19に対する適切な境界条件を設定できた。b.主要なモデル要素となる管群での圧力損失特性、気液各相への反応熱分配方法、及び、反応速度定数について、それらが反応温度分布解析結果に及ぼす影響を把握できた。c.現状での最適パラメータによるRun-19模擬解析では、高温領域の温度レベルは妥当と考えられるものの、温度分布に関しては低温(未反応水蒸気)領域が広めの結果が得られた。この改善のためには今後、伝熱管モデルのさらなる改良、2次元モデルから3次元モデルへの拡張が必要と考えられる。d.カバーガス圧をパラメータとした解析では、カバーガス圧が1.45$\rightarrow$3.8kg/cm2乗Gに上昇すると反応温度は50$^{\circ}C$程度上昇する結果となった。e.実機SG(蒸発器)管束上部、ナトリウム流動下での水リークを想定した解析により、ナトリウム流動の影響により反応域が上下に振動し、一定位置で高温領域が定在することはないとの結果が得られた。これは高温ラプチャ評価上有利な結果であり、他の条件でも発生するものか確認する必要がある。; It is necessary for conforming the validity of the design based leak(DBL) of a FBR SG to evaluate the phenomena of sodium-water reaction. In this work, in order to analyze the temperature distribution in the sodium-water reaction area, we carried out the following work with using the multi-phase hydrodynamics analysis code 'CHAMPAGNE'. (1)The verification of validity of the code by the parameter analysis of the SWAT-3 Run-19 system. (2)The analyses of the actual SG. The following results have been obtained by these work. (a)The appropriate mesh division model of the helical type tubes and the boundary condition of the Run-19 system have been set. (b)The effects of the main model element (such as pressure drop in the tube group, the distributing method of reaction heat to liquid and gas phase and the reaction rate constant) on the analyses have been well understood. (c)The results of the analyses of the Run-19 system by the present optimal parameters have shown that maximum temperature level is proper. However, non-reaction steam area have been estimated more widely than originally. Therefor, it is necessary for improvement to improve the tube model and to expand the 2 dimension model to the 3 dimension model. (d)The result of the analysis which treated the cover-gas pressure as parameter have shown that the reaction temperature rises by about 50$^{\circ}$C when the cover-gas pressure rises from 1.45 to 3.8kg/cm$^{2}$. (e)The results of the analysis of the actual SG with the flow of sodium has shown that the flow of sodium causes the vertical vibration of the reaction area, and high-temperature area doesn't exist stably. It indicates that it is difficult for tubes overheating rupture to happen. It is necessary to ascertain whether or not the vertical vibration occurs under the other condition.
• 一次資料へのリンクURL: /PNC-TJ9216-98-003.pdf （fulltext）; https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/PNC-TJ9216-98-003.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: 高速炉蒸気発生器(SG)の設計基準水リーク(DBL)の妥当性を確認するためには、実機SGでのナトリウム-水反応現象をより現実的に評価する必要がある。本研究においては、ナトリウムと水の化学反応を考慮した多成分-混相流モデルに基づく計算コード(CHAMPAGNE)を用いて、実機SGにおけるナトリウム-水...