報告書番号

U89037

タイトル（和文）

温度成層化現象に対するブシネスク近似を用いない乱流モデルの提案

タイトル（英文）

TURBULENCE MODEL WITHOUT BOUSSINESQS APPROXIMATIONS FOR THERMAL STRATIFICATION PHENOMENA

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

本研究では，相対密度の変化が大きい高速増殖炉内の温度成層化現象等に適用可能な数値解析モデルを得るため，ブシネスク近似を用いない２方程式乱流モデルの基礎方程式を導いた。本研究で得られた解析モデルを自由表面の解析が可能な高精度の数値解析コードに組み込み，その適用性に関する検討を行った。その結果，流体の相対密度の変化が大きい温度成層化現象では，乱流量の解析結果等に関して，既往モデルとの相違が生じることが明らかとなった。また，本研究の解析モデルにより，流体の温度低下に伴う体積収縮により生ずる，自由液面の液位低下の過程が予測できることが示された。

概要 （英文）

THIS PAPER DESCRIBES THE INVESTIGATION OF A NUMERICAL MODEL TO PREDICT THERMAL STRATIFICATION PHENOMENA OCCURRING DURING REACTOR TRIP CONDITIONS IN AN LMFBR. DURING THE TRANSIENT PERIOD,THE RELATIVE CHANGE OF THE COOLANT DENSITY WOULD REACH 4%-6%. THEREFORE, THE GOVERNING EQUATIONS FOR A TWO-EQUATION TURBULENCEMOLDE WERE DERIVED WITHOUT USING BOUSSINESQ S APPROXIMATIONS. THE IMPROVEMENTS WITH RESPECT TO THE PREVIOUS MODEL WERE INDICATED BY APPLYING THE MODEL TO THERMAL STRATIFICATION PHENOMENA FORMED UNDER SIMPLE TRANSIENT CONDITIONS. THE RESULTS CALCULATED FROM THE PRESENT MODEL SHOWED DIFFERENT TENDENCIES FROM NORMAL,ESPECIALLY FOR TURBULENCE VALUES,OWING TO THE DIFFERENCEIN THE DENSITY EFFECTS ON INERTIAL TERMS AND OTHER PARTS OF THE GOVERNING EQUATIONS. IT WAS ALSO PROVED THAT THE PRESENT MODEL HAS THE POTENTIAL TO SIMULATE THE DESCENDING PROCESS OF THE FREE SURFACE LEVEL DURINGTHE THERMAL TRANSIENT PERIOD.

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