報告書番号

T89014

タイトル（和文）

環状フローカプラーの解析手法の開発－準一次元モデル解法と２次元有限要素法－

タイトル（英文）

DEVELOPMENT OF A NUMERICAL ANALYSIS MODEL FOR AN ANNULAR FLOW COUPLER

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

将来の有望な発電プラントの一つに高速増殖炉がある。その実用化にあたっては，小型軽量化等によるコスト低減が重要な課題である。当所では，１次ナトリウムの駆動用としてフローカプラーポンプを適用することにより，静止型・中間熱交換器との一体化等の利点による高速増殖炉の小型軽量化を検討している。しかし，フローカプラーポンプの適用には，フローカプラーポンプの能力・特性を解析する必要がある。特に実用化にあたっては，事前検討が重要な課題となる。本報告は，フローカプラーポンプの特性を解析するために必要な手法として，準一次元モデルおよび有限要素法による解析手法の開発を行うと共に実験結果との比較からその妥当性を検証した。

概要 （英文）

A DC ELECTROMAGNETIC FLOW COUPLER IS ONE CANDIDATE FOR DRIVING THE LIQUID-SODIUM COOLANT IN LIQUID-METAL FAST-BREEDER REACTORS (LMFBRS). THE FLOW COUPLER CONSISTS BASICALLY OF TWO FLOW CHANNELS CONNECTED ELECTRICALLY IN SERIES UNDER A TRANSVERSE MAGNETIC FIELD. WHEN THE CONDUCTING FLUID IN ONE CHANNEL (GENERATOR CHANNEL) IS DRIVEN BY EXTERNAL MEANS SUCH AS A MECHANICAL PUMP,IT WORKS UNDER THE MAGNETIC FIELD AS A DC POWER SUPPLY. BECAUSE OF THE TRANSVERSE MAGNETIC FIELD, THE INDUCED CURRENT PUMPS THE CONDUCTING FLUID IN THE ADJACENT CHANNEL (PUMP CHANNEL) TO PRODUCE A HIGH-EFFICIENCY DC ELECTROMAGNETIC PUMP. AN ANNULAR ELECTROMAGNETIC FLOW COUPLER,IN WHICH A NUMBER OF RECTANGULAR CHANNELS ARE ARRANGED IN AN ANNULUS UNDER A RADIAL MAGNETIC FIELD MAY BE ONE WAY TO REDUCE THE SIZE OF FBRS. THIS REPORT DESCRIBES METHODS FOR ANALYZING FLOW COUPLERS AND PRESENTS CALCULATIONS ON THE FLOW ANDELECTRICAL CHARACTERISTICS OF AN EXPERIMENTAL (PROTOTYPE) ANNULAR FLOWCOUPLER.

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