報告書番号

L11006

タイトル（和文）

最適評価コードTRACEの流動振動現象への適用性 ― 自然循環BWRのフラッシング誘起密度波振動現象を対象とした検証 ―

タイトル（英文）

Applicability of Best-Estimate Code TRACE to Thermal-Hydraulic Stability - Flashing-Induced Density Wave Oscillations in Natural Circulation BWRs -

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

米国規制当局(USNRC)の国際CAMPプログラムに則り、最適評価コードTRACEをSIRIUS-N設備の低圧安定性データベースを用いて検証した。使用したTRACEコードはバージョン5パッチレベル2である。SIRIUS-N設備は高経済性単純化BWR(ESBWR)の熱流動を摸擬している。系圧力や入口サブクール度、熱流束の変化によらず、数値解析結果は振動周期がチムニ部の液単相通過時間と相関が高いことから、フラッシング誘起密度波振動の特性を再現している。I型やII型密度波振動とは異なり、入口や出口絞りがフラッシング誘起密度波振動の安定境界や振動振幅に与える影響は小さい。
サブクール度と熱流束に対する安定判別図では、TRACE解析結果は低サブクール度では実験と一致するが、高サブクール度では不安定現象発生範囲が拡大している。圧力の増大により振動振幅は減少する。広範な妥当性確認により、TRACEコードが自然循環BWRの熱水力安定性を摸擬できることを確証した。

概要 （英文）

As a part of the international CAMP-Program of the US Nuclear Regulatory Commission (USNRC), the best-estimate code TRACE is validated with the stability database of SIRIUS-N Facility at low pressure. The TRACE code analyzed is version 5 patch level 2. The SIRIUS-N facility simulates thermal-hydraulics of the economic simplified BWR (ESBWR). Numerical results exhibits flashing-induced density wave oscillation characteristics, since the oscillation period correlates well with single-phase liquid transit time through the chimney region regardless of the system pressure, inlet subcooling and heat flux. Unlike Type-I and II density wave oscillations, the inlet or exit throttling does not affect stability boundary and oscillation amplitude of flashing-induced density wave oscillations significantly. Stability maps in reference to the subcooling and heat flux obtained from the TRACE code agrees with those of the experimental data at low subcooling region, though instability observed in the lower heat flux and higher subcooling region from the stability limit of the experiment. Increasing pressure decrease oscillation amplitude.The comprehensive validation confirms that the TRACE code can demonstrate thermal-hydraulic stability of natural circulation BWRs.

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