| 研究課題/領域番号 |
11680514
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
原子力学
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
二ノ方 壽 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 教授 (60251675)
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| 研究分担者 |
村松 壽晴 核燃料サイクル開発機構, 大洗工学センター・要素技術開発部, 主任研究員
澤田 哲生 東京工業大学, 原子炉工学研究所, 助手 (20235469)
ZIMIN Vchaeslav Japan Atojmic Energy Research Institute, Tokai Institute, Research Associate
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2001
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| キーワード | モンテカルロ法 / 中性子輸送計算 / 核熱結合現象 / 乱流 / 直接シミュレーション / ミクロ現象 / マクロ挙動 |
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| 研究概要 |
原子炉内の局所中性子束分布時間変化、冷却材や炉心溶融物質の局所瞬時的ミクロな挙動など、実験では取得不可能なデータを計算により求めることが、マクロな物理挙動のモデル化手法を確立する上で必要である。まず、モンテカルロ法コードMVPの並列計算ヴァージョンを、UnixOSであるLinuxプラットフォームに移植して中性子輸送計算を実施した。MVPは中性子のミクロな挙動をモンテカルロ法で計算する。計算対象は、高速炉の炉心損傷時において燃料が溶融移動する際の反応度フィードバックの定量評価である。この計算は、従来、大量の計算機資源を必要としたが、並列化PCクラスターにより比較的安価に高速計算処理が実行できる見通しを得た。同システムを用いて金属燃料高速炉炉心通常運転時、次に溶融炉心コンパクション有限体系での中性子増倍率をモンテカルロ法により求め、その核計算精度を定量評価し、マクロ挙動を記述する一点近似高速炉炉心動特性解析コードの反応度フィードバック係数モデルの改善を行った。さらに、近代ノード法コードの開発し、集合体不連続因子モデルなどによるミクロ現象とマクロ現象の相関分析の精度を向上させるとともに、中性子束領域振動の解析を実施し、実機データと比較してモデル化の妥当性を確認した。また、原子炉内熱伝達の微細な構造を支配する乱流現象を解析する3次元乱流擬似直接シミュレーションコードコードを開発し、管内や正方ダクト内の詳細な流速分布および乱流の非等方性に起因する第二種二次流れを考慮した伝熱壁面上の壁せん断応力分布などミクロな情報に基づき、マクロな物理量としての摩擦係数および熱伝達係数のモデル化を実施するとともに、構造の複雑さゆえに計測かつ計算不可能なミクロ現象が関係する二相流流量配分について、エントロピー生成最小原理に基づくマクロモデルの提案を行い、妥当性を確認した。
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