報告書番号

U93002

タイトル（和文）

非直交曲線座標系を用いた炉内熱流動解析コードの開発

タイトル（英文）

NUMERICAL PREDICTION METHOD FOR FAST REACTORTHERMAL-HYDRAULICS WITH NON-ORTHOGONAL CURRILINEAR COORDINATES

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

流体の周辺や流体内部に存在する複雑な境界面形状に沿った計算格子点を設定することが可能な非直交曲線座標系を用いた熱流動数値解析コードを開発した。計算では，まず実空間と写像空間上の計算格子点の関係を定める方程式を差分化して解析し，実空間上で境界面に沿い，写像空間上で等間隔に配置する計算点を定める。次に，写像空間上において流体の熱流動特性を支配する連続式，運動方程式そしてエネルギー式を差分法に基づいて解析する。運動方程式中では，流体中に生じた温度差による浮力項が考慮されているので，複雑な形状を有する炉内や配管内の温度成層化現象の数値解析も可能なものとなっている。ＦＢＲのＩＨＸ容器を単純に模擬する実験水槽内において，温度成層化現象の数値計算を本数値解析コードを用いて行った。低レイノズル数の流動条件下で，熱過渡前後の温度差が異なるケースの数値解析を行った結果，浮力や境界面形状の影響が適切に

概要 （英文）

A NUMERICAL PREDICTION METHOD TO SIMULATE FAST REACTOR THERMAL HYDRAULICS FEATURES HAS BEEN DEVELOPED WITH NON-ORTHOGONAL CURVILINEAR COORDINATES,WHICH CAN ARRANGE CALCULATION GRIDS SO AS TO FITT COMPLICATED BOUNDARY SHAPES. THE CURVILINEAR COORDINATES ARE GENERATED BY SOLVING POISSON EQUATIONS THAT GOVERN THE RELATIONSHIPS BETWEEN TWO COORDINATES IN REAL AND TRANSFORMED SPACES. THE BASIC EQUATIONS FOR THERMAL-HYDRAULICS ARE CALCULATED IN THE TRANSFORMED SPACE WHERETHE CALCULATION GRIDS ARE REGULARLY ARRANGED. THE PREDICTION METHOD WAS APPLIED TO THERMAL STRATIFICATION PHENOMENA ARISING IN AN IHX VESSEL OF A FAST REACTOR,WHICH INCLUDES THREE ECCENTRICALLY-PLACED LEGS. AS A RESULT,IT WAS FOUND THAT THE NON-ISOTHERMAL FLUID FLOWS SURROUNDED BY THE COMPLICATED BOUNDARY SURFACES ARE REASONABLY SIMULATED WITH THE PRESENT NUMERICAL METHOD.

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