ATR28本クラスタ燃料集合体のドライアウト限界出力に対する燃料棒間ギャップの影響

• Material Type: 文書・図像類
• Title: ATR28本クラスタ燃料集合体のドライアウト限界出力に対する燃料棒間ギャップの影響
• Author/Editor: 堺 公明; 菅原 悟
• Author Heading: 堺 公明; 菅原 悟
• Publication Date: 1988-06
• Publication Date (W3CDTF): 1988-06
• Alternative Title: Effect of rod-to-rod gap on dryout power in an ATR fuel bundle
• Periodical title: PNC TN9410 88-052
• Text Language Code: jpn
• Target Audience: 一般
• Note (General): クラッドの付着等により燃料棒間ギャップが減少した場合のドライアウト限界出力を明らかにすることを目的として、ATR28本クラスタ燃料集合体を対象とする、燃料棒間ギャップを変化させた実現模のドライアウト試験を実施した。また、試験データに基づきサブチャンネル解析コード(COBRA-IV-HTL)におけるサブチャンネル間二相乱流混合係数相関式を開発した。更に、Battele Pacific Northwest Laboratories(PNL)で行われたサブチャンネル実験について解析を実施し、開発した相関式の他の体系への適用性を検証した。以上より、以下の結論が得られた。(1)試験結果から、燃料棒間ギャップが減少した場合のドライアウト限界出力は、燃料棒間ギャップがノミナル値の2.1㎜から1.6㎜程度の範囲ではわずかしか低下しないが、1.6㎜以下ではギャップの減少にほぼ比例して急激に低下することが明らかになった。たとえば、0.6㎜の場合ではドライアウト限界出力はノミナルギャップの場合と比較して限界出力が約15\%低下する。これはギャップの減少によってサブチャンネル間の乱流混合が低下し、サブチャンネル間のクオリティ分布の不均衡が増大するためと考えられる。(2)このような燃料棒間ギャップの差異に起因するサブチャンネル間のクオリティ分布の不均衡ひいてはドライアウト限界出力の変化を正しく解析できるようにするため、(燃料棒間ギャップ)(燃料棒外径)の影響を考慮した二相乱流混合係数相関式を開発した。本相関式を組み込んだサブチャンネル解析コード(COBRA-IV-HTL)は、本試験で得られた燃料棒間ギャップ0.6$\sim$2.1㎜の燃料体のドライアウト限界出力全データについて$\pm$の精度で予測が可能であった。(3)開発した二相乱流混合係数相関式の適用性を確認するため、ATR燃料集合体と形状の異なるBattele PNLで行われたサブチャンネル実験について解析を行った。その結果、平行した2サブチャンネルの流量及びエンタルピ分布に関して実験結果との良い一致が得られ、開発した相関式がATR燃料集合体とサブチャンネル形状が異な; Full scale dryout tests have been conducted on an ATR 28-rod bundle in order to study an effect of rod-to-rod gaps on the dryout power of fuel bundle by changing its rod diameter. A correlation of two-phase turbulent mixing factor used in a subchannel analysis code (COBRA-IV-HTL) was developed by considering the dependence of the mixing between subchannels on the rod-to-rod gaps, based on the test results. Furthermore, validation analysis was performed for a subchannel experiment conducted in the Battele Pacific National Laboratory. The following results were obtained from the present study. (1)Measured dryout powers are reduced remarkably in smaller rod-to-rod gap range than s = 1.6mm, although dryout power does not effectively change in a rod-to-rod gap range s = 1.6mm - 2.1mm. For example, dryout powers at s = 0.6mm are reduced to about 85\% of that at s = 2.1mm. This reduction of dryout power is seemed to be caused by the increase of imbalance of physical properties (e.g. steam quality) in subchannels, which originates in the decrease of turbulent mixing between adjacent subchannels by a reduction of rod-to-rod gaps. (2)A correlation of the rod-to-rod gap dependent two-phase mixing factor is developed taking account of the ratio of rod-to-rod pitch(P) to rod diameter (D). The prediction accuracy of the COBRA-IV-HTL code in which developed correlation is installed is estimated as $\pm$5\% for the dryout power data obtained in this experiment. (3)Analytical results for PNL experiments show good agreement with experimental results. Through the analysis, the applicability of developed correlation to different subchannel configurations was validated.
• Source: /PNC-TN9410-88-052.pdf （fulltext）; https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/PNC-TN9410-88-052.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.: クラッドの付着等により燃料棒間ギャップが減少した場合のドライアウト限界出力を明らかにすることを目的として、ATR28本クラスタ燃料集合体を対象とする、燃料棒間ギャップを変化させた実現模のドライアウト試験を実施した。また、試験データに基づきサブチャンネル解析コード(COBRA-IV-HTL)におけるサ...