自然循環時燃料集合体内熱流動現象の予測評価-側面からの冷却の影響-

• Material Type: 文書・図像類
• Title: 自然循環時燃料集合体内熱流動現象の予測評価-側面からの冷却の影響-
• Author/Editor: 川又 伸弘; 上出 英樹
• Author Heading: 川又 伸弘; 上出 英樹
• Publication Date: 2001-10
• Publication Date (W3CDTF): 2001-10
• Alternative Title: Evaluationon'nlermoHydlaulicshlCoreFue1Subassemblies under NaturaI Cilculation Conditions; Effect of Heat Removal thlough a Mなapper Tube M/all
• Periodical title: JNC TN9400 2001-126
• Text Language Code: jpn
• Target Audience: 一般
• Note (General): 実機規模の大型燃料集合体について、インターラッパフェローあるいは集合体間熱移行によって冷却される場合の熱流動現象を予測評価するために、自然循環に相当する条件にて解析を行った。対象は 217本ピン束の炉心燃料集合体で、汎用 3次元熱流動解析コードAQUAを用いて解析した。解析手法は、 3本の燃料ピンに囲まれたサブチャンネルに 1つのコントロールボリュームを割り当てるスタガートハーフピンメッシュ分割とサブチャンネル解析コード用に開発された軸方向流動抵抗相関式を組み合わせたもので、これまでに側面から冷却される条件を含め、37, 61,169ピン束集合体の実機データにより検証してきている。予測解析の結果、次の知見を得た。1)大型燃料集合体であっても、ラッパー管壁を通して側面から冷却されれば、集合体内の最高温度は低下する。低下の傾向は、出力/流量条件の影響を含めて、 浮力パラメータGr*/Reと壁面熱流束比 q"wall/pinを用いて整理できる。2)集合体内の水平方向温度分布は、 集合体の出力/流量条件、側面からの徐熱量に依存して変化する。 断面平均温度に対する最高温度の比であるピーキングファクターについて、集合体内の浮力の強さを示す浮力パラメータGr*/Reを用いることで、出力、流量依存性を整理して評価できる。一方、ラッパー管壁近傍の温度については、浮力パラメータでグルーピングすることにより、壁チャンネルファクターと壁面熱流速比で整理できる。3)これまでの実験結果との比較では、217本ピンの大型バンドルは37本ピンバンドルより、ピーキングファクターは大きく、 壁サブチャンネルファクターは小さいことがわかった。4)壁面からの徐熱が軸方向に一様でなく、軸長の上半分のみが冷却される条件について検討した結果、ピーキングファクターおよび壁サブチャンネルファクターについて、平均の熱流速を用いて整理できることが分った。; A large-scale core fuel subassembly in a real reactor was analyzed under the conditions including natural circulation in order to evaluate thermo hydraulics where it was cooled by inter-wrapper flow or heat transfer among the subassemblies. The core fuel subassembly of a 217-pin bundle was analyzed by using a three-dimensional thermal-hydraulic analysis code, AQUA. The analysis method is the combination of staggered half-pin mesh arrangement and correlations of axial flow resistance, the former approach assigning a control volume to a subchannel surrounded by three fuel pins and the latter one developed for subchannel analysis codes. This method has been validated, based on experimental data on the 37,61 and 169-pin bundles, including the conditions of sidewall cooling. After implementing the prediction analysis, the following conclusions were obtained: (1)Even if the 217-pin subassembly is cooled through a wrapper tube wall, the peak temperature in the subassembly decreases. A decreasing trend of temperature, including the effects of power / flow rate conditions, can be correlated with buoyancy parameter, Gr/Re, and heat flux ratio of wrapper wall to pin surface, q"$_{wall/pin}$ (2)The horizontal temperature distribution in the subassembly varies, dependent on the power / flow rate and heat removal. The peaking factor, the ratio of peak temperature to cross-sectional average temperature, can be evaluated by using buoyancy parameter Gr/Re, and q"$_{wall/pin}$. considering the dependency on power / flow rate. 0n the other hand, the temperature near the wrapper tube wall is represented by a wall subchannel factor. It is correlated with q"$_{wall/pin}$, by grouping the buoyancy parameters. (3)Comparison with the past sodium experimental results, the 217-pin large bundle has higher peaking factors and lower wall subchannel factors than 37-pin bundles. (4)To see an influence of non-homogeneous cooling in axial direction, only the upper-half of subassembly is cooled. ...
• Source: /JNC-TN9400-2001-126.pdf （fulltext）; https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JNC-TN9400-2001-126.pdf
• Access Restrictions: 限定公開
• Data Provider (Database): 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
• Original Data Provider (Database): 日本原子力研究開発機構 : JOPSS:JAEA Originated Papers Searching System

• Summary, etc.: 実機規模の大型燃料集合体について、インターラッパフェローあるいは集合体間熱移行によって冷却される場合の熱流動現象を予測評価するために、自然循環に相当する条件にて解析を行った。対象は 217本ピン束の炉心燃料集合体で、汎用 3次元熱流動解析コードAQUAを用いて解析した。解析手法は、 3本の燃料ピンに...