報告書番号

Ｔ87013

タイトル（和文）

有限要素法による2次元熱流動解析コードの開発

タイトル（英文）

DEVELOPMENT OF THE TWO-DIMENSIONAL THERMAL HYDRANUIC ANALYSIS COMPUTER CODE BY FINITE ELEMENT METHOD

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

高速増殖炉の機器の伝熱性能や構造健全性評価を行うことを主な目的として，２次元熱流動解析コードの開発を行った。本報告はこの解析コードについての詳細を述べたものである。本解析コードの特徴は（１）Ｓｔｒｅａｍｌｉｎｅ－Ｕｐｗｉｎｄ／Ｐｅｔｒｏｖ－Ｇａｌｅｒｋｉｎ有限要素法を用いて，複雑形状の対象の解析と高レイノルズ（ペクレ）数の流れ場の解析を可能にしている。（２）非スタッガード・メッシュ系での流れ解析において問題となる圧力場の空間的振動は運動量保存方程式と圧力方程式に新しい計算スキームを導入することによって除いている。（３）非一様拡散係数の平均化について新しい近似法が組み込まれている。（４）自由流入出の境界条件と擬３次元問題の扱いを可能にしている。幾つかの数値解析例によって本解析コードの妥当性と有用性が示されている。

概要 （英文）

THERMAL HUDRAULIC ANALYSIS IS ONE OF THE IMPORTANT PROCEDURES TO ASSESS COMPONENTS DESIGN AND SEFETY IN NUCLEAR ENGINEERING. THE DETAILS OF THE TWO-DIMENSIONAL THERMAL HYDRAULIC ANALYSISCOMPUTER CODE NEWLY DEVELOPED WITH THE AIM OF APPLICATION ESPECIALLY TO LMFBR COMPONENTS ARE DESCRIBED IN THIS REPORT. THE FEATURES OF THIS CODE ARE: (1)STREAMLINE-UPWIND/PETROV-GALERKIN FINITE ELEMENT METHOD IS USED FOR ANALYZING A REGION WITH COMPLICATED CONFIGRATION AND FOR DEALING WITH HIGH-REYNOLDS (PECLET)-NUMBER FLOW. (2)A PROBLEM OF SPURIOUSLY OSCILLATING PRESUURE FIELD,WHICH HAS BEEN TROUBLESOME IN FINITE ELEMENTFLOW ANALYSIS WITH NON-STAGGERED MESH,IS REMOVED BY INTRODUCING NEW NUMERICAL SCHEMES IN THE MOMENTUM CONSERVATION EQUATION AND THE PRESSURE EQUATION. (3)A NEW AND REASONABLE AVERAGING OF SPATIALLY NONUNIFORM DIFFUSIVITIES ARE IMPLEMENTED. (4)FREE IN-FLOW/OUT-FLOW BOUNDARY CONDITIONS AND QUASI THREE-DIMENSIONAL ANALYSIS CAN BE DEALT WITH. SOME NUMERICAL RESULTS ARE SHOWN TO PRESENT THE ABILITY OF THIS COMPUTER CODE.

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