Development of fuel temperature calculation code for HTGRs
高温ガス炉用燃料温度計算コードの開発
稲葉 良知; 西原 哲夫
Inaba, Yoshitomo; Nishihara, Tetsuo
高温ガス炉燃料の熱的健全性を確保するために、通常運転時の燃料最高温度は設計目標値以下にする必要がある。ブロック型高温ガス炉の炉心熱流動設計において、燃料最高温度は、熱出力、炉心形状、出力分布と照射量分布及び炉心冷却材流量配分を考慮して評価される。高温工学試験研究炉(HTTR)の設計段階で使用された燃料温度計算コードは、UNIXシステム上での動作を前提としており、その操作と実行手順は複雑で、ユーザーフレンドリーではなかった。それゆえ、簡便な操作と実行手順のようなユーザーフレンドリーなシステムを持つ新しい燃料温度計算コードFTCCを開発した。本論文では、FTCCの計算対象とモデル、基礎式、HTTR設計コードからの改良点及びFTCCによる検証計算の結果を示した。FTCCによる計算結果は、HTTR設計コードの結果とよく一致し、FTCCは今後、高温ガス炉用設計コードの1つとしてとして使用される。加えて、燃料最高温度の低減化に与える燃料冷却形態の効果を、FTCCを使って調べた。その結果、燃料コンパクトの中心孔冷却及び一体型燃料を用いたギャップレス冷却による効果が、非常に高いことがわかった。
In order to ensure the thermal integrity of fuel in High Temperature Gas-cooled Reactors (HTGRs), it is necessary that the maximum fuel temperature in normal operation is to be lower than a thermal design target. In the core thermal-hydraulic design of block-type HTGRs, the maximum fuel temperature should be evaluated considering data such as thermal power, core geometry, power density and neutron fluence distributions, and core coolant flow distribution. The fuel temperature calculation code used in the design stage of the High Temperature engineering Test Reactor (HTTR) presupposes to run on UNIX systems, and its operation and execution procedure are complicated and are not user-friendly. Therefore, a new fuel temperature calculation code named FTCC which has a user-friendly system such as a simple and easy operation and execution procedure, was developed. This paper describes calculation objects and models, basic equations, improvement points from the HTTR design code in FTCC, and the result of a validation calculation with FTCC. The calculation result obtained by FTCC provides good agreement with that of the HTTR design code, and then FTCC will be used as one of the design codes for HTGRs. In addition, the effect of cooling forms on the maximum fuel temperature is investigated by using FTCC. As a result, it was found that the effect of center hole cooling for hollow fuel compacts and gapless cooling with monolithic type fuel rods on reducing the temperature is very high.
使用言語 : English
掲載資料名 : Annals of Nuclear Energy
: 101
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ページ数 : p.383 - 389
発行年月 : 2017/03
出版社名 : Elsevier
特許データ :
PDF :
論文URL :
キーワード : HTGR; HTTR; Core Thermal-hydraulic Design; Maximum Fuel Temperature; Calculation Code
使用施設 :
広報プレスリリース :
論文解説記事
(成果普及情報誌)
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受委託・共同研究相手機関 :
 
登録番号 : AA20160049
抄録集掲載番号 : 45000114
論文投稿番号 : 18441
Accesses  (From Jun. 2, 2014)
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