2018 Fiscal Year Annual Research Report
Effects of noncondensable gas on passive cooling systems in Fukushima Daiichi and advanced reactors
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17H06483
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
山本 泰功 北海道大学, 工学研究院, 助教 (10800906)
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2017-08-25 – 2019-03-31
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| Keywords | 非常用復水器 / 高圧蒸気 / 非凝縮性ガス / 自然循環 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、福島第一原子力発電所1号機にも設置されていた静的炉心冷却系である非常用復水器（IC）の非凝縮性ガス流入時の影響を評価することを目的としている。昨年度までに、実機と同様に自然循環流を生成させることができるICの模擬実験装置を整備し、高圧条件下での実験データを取得した。今年度は、非凝縮性ガス流入時の実験データを取得するために、ヘリウムガスを注入した実験を行えるよう実験設備を整備した。
ヘリウムの注入前後の変化を比較するために、電気ヒーターからの入熱量とICによる除熱量が釣り合った準定常状態でヘリウムガスを注入し、注入前後での伝熱管内温度分布、伝熱管外壁面温度、圧力、自然循環流量等の実験データを取得した。ヘリウム注入後には、伝熱管入口付近で熱流束の低下が見られた。一方で、伝熱管内温度分布や伝熱管外表面からの沸騰の様子から、ヘリウム注入後には伝熱管内の蒸気の到達距離が短くなっており、早い段階で全量凝縮していることが確認された。このように、ヘリウム注入後にはICの除熱量の低下が見られたが、凝縮熱伝達率の低下よりも自然循環流量の低下による影響が顕著に表れた。また、ヘリウムの注入量を実験パラメータとして複数の実験データを取得することができた。ICの水素ガスに対するロバスト性を適切に把握し、事故時を含めた重要な炉心冷却手段として活用していくためには、水素流入時の自然循環流量への影響に着目した更なる実験データの取得が必要であると考えられる。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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