報告書番号

U97047

タイトル（和文）

乾式貯蔵施設の除熱設計評価手法の開発（その１）直交流方式ボールト貯蔵システムの除熱特性試験

タイトル（英文）

DEVELOPMENT OF EVALUATION METHOD FOR HEAT REMOVAL DESIGN OF DRY STORAGE FACILITIES (PART1) -HEAT REMOVAL TEST ON CROSS-FLOW TYPE VAULT STORAGE SYSTEM-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

今後長期的にわが国の原子力発電所の使用済燃料貯蔵量が増大するとの見通しを踏まえ，大容量化の可能な乾式貯蔵技術を確立する必要がある。そのために，１／５縮尺モデルを用いて，自然空冷を利用した直交流方式のボールト貯蔵システムの除熱試験を実施した。その結果，貯蔵部内の流況や，システムの熱伝達特性が明らかになった。貯蔵部の流況は，浮力と慣性力の比で決まる。浮力は貯蔵部出入口の空気の温度差と貯蔵部の高さに依存し，慣性力は貯蔵部出口と外気の空気密度差，及び装置のスタック高さに依存する。そこで，これらの比を無次元数であるリチャードソン数を用いて表し，流況を定量的に予測する簡易な手法を提案した。また，冷却空気への熱伝達特性については，貯蔵モジュールの中に数十本単位の収納管を配置したボールトシステムに対して，一般的な熱交換器に対する評価式の適用が可能であることがわかった。

概要 （英文）

THIS REPORT DESCRIBES THE RESULT OF A HEAT REMOVAL TEST FOR A PASSIVE COOLING VAULT STORAGE SYSTEM OF A CROSS-FLOW TYPE, USING A 1/5 SCALE MODEL. DUE TO THE PROSPECT OF A STEADY INCREASEIN THE AMOUNT OF SPENT FUEL, IT IS NECESSARY TO ESTABLISH LARGE-CAPACITY DRY STORAGE TECHNOLOGIES FOR SPENT FUEL. AIR FLOW PATTERNS, DISTRIBUTIONS OF AIR TEMPERATURE, AND VELOCITY WERE MEASURE TO CLARITY THE HEATREMOVAL CHARACTERISTICS OF THE SYSTEM. AIR FLOW PATTERNS IN THE STORAGE MODULE DEPENDED ON THE RATIO OF THE BUOYANT FORCE TO THE INERTIAL FORCE; THE FORMER GENERATED BY THE DIFFERENCE IN AIR TEMPERATURES AND THE HEIGHT OF THE STORAGE MODULE, THE LATTER BY THE DIFFERENCE IN AIR DENSITIES BETWEEN THE OUTLET OF THE STORAGE MODULE AND THE AMBIENCE AND THE HEIGHT OF THE CHIMNEY OF THE STORAGE FACILITY. A SIMPLE METHOD TO ESTIMATE AIR FLOW PATTERNS IN THE STORAGE MODULE WAS SUGGESTED, WHERE THE RI(RICHARDSON) NUMBER IS USED TO REPRESENT THE RATIO. MOREOVER, THE HEATTRANSFER COEFFICIENT FROM A MODEL OF STORAGE TUBE TO COOLING AIR WAS EVALUATED. IT IS CONCLUDED THAT A GENERALIZED EXPRESSION OF THE HEAT TRANSFER COEFFICIENT FOR COMMON HEAT EXCHANGERS CAN BE APPLIED TO A VAULT STORAGE SYSTEM OF A CROSS-FLOW TYPE, IN WHICH DOZENS OF STORAGE TUBES ARE PLACED IN A STORAGE MODULE.

報告者

キーワード