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J-GLOBAL ID：201302292501769164   整理番号：13A0549930

プリズム高温炉心内の固体材料温度計算のためのマルチスケール均質化及び再構築アプローチ

A multi-scale homogenization and reconstruction approach for solid material temperature calculations in prismatic high temperature reactor cores

著者 (3件)： CLIFFORD Ivor (Dep. of Mechanical and Nuclear Engineering, The Pennsylvania State Univ., Univ. Park, PA 16802, USA) ,  IVANOV Kostadin N. (Dep. of Mechanical and Nuclear Engineering, The Pennsylvania State Univ., Univ. Park, PA 16802, USA) ,  AVRAMOVA Maria N. (Dep. of Mechanical and Nuclear Engineering, The Pennsylvania State Univ., Univ. Park, PA 16802, USA)
資料名： Nuclear Engineering and Design  (Nuclear Engineering and Design)
巻： 256  ページ： 1-13  発行年： 2013年03月 
JST資料番号： E0189B  ISSN： 0029-5493  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 従来の高温炉全炉心熱伝導解析は,そのほとんどが先験的分析および/またはサブスケール温度応答を近似する簡易解析モデルから誘導された実効的な粗いメッシュパラメータを使用している。そのため,各空間スケールで異なる仮定が用いられ,潜在的に大きな不確実性をもつ矛盾した解を与える可能性がある。対照的に,単位セルの計算と併用された一貫性のある均質化技術を用いることにより,全炉心の核特性解析で使える均質化された断面積が得られる。このアプローチは,効率的かつ正確であることが証明されている。本研究では,このタイプの原子炉の固体熱伝導のための階層的な粗いメッシュモデルを構築する一貫した正確な方法論を開発する観点からMHTGR原子炉炉心内の各空間スケールで識別することができる別個の単位セルを活用する。次の3つの手法が用いられている。(1)単位セルの効果的な熱力学的パラメータを得るために正式なマルチスケール拡張均質化を適用する。(2)界面での微細なスケールの温度の連続性を確保するために粗いメッシュ温度の不連続性を定義する。(3)詳細な単位セルのシミュレーション結果に適用される適切な直交分解を用いて単位セルの時間依存温度応答のための低次元モデルを得る。結果は,非構造格子CFDの枠組みに対して,任意の階層レベルで微細スケールの解を完全に再構築する機能を備えた粗いメッシュの温度を正確に捕捉する効率的な方法であることを示している。カスケード化された解法を用いて,小さなプリズム高温ガス炉炉心を例にこの方法の利点を示す。計算は階層的に行われる。最初にTRISOコーティングされた粒子という最も詳細なスケールで高解像度の単位セルの計算を行い,次にその結果から均質化した粗いメッシュパラメータと低次元モデルのライブラリーを構築し,それらを用いて全炉心の熱伝導解析を行う。著者らは典型的なHTRパワーエクスカーション過渡に対する結果を詳細なリファレンスソリューションと比較してこの手法の精度と効率を示している。Copyright 2013 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： HTGR型原子炉 ,  計算機シミュレーション ,  *熱伝導 ,  *原子炉炉心 ,  計算流体力学 ,  格子 ,  *核燃料
準シソーラス用語： *マルチスケールシミュレーション ,  非構造格子 ,  *TRISO型燃料

分類 (2件)： 原子炉熱力学  (MD02030Q) ,  ガス冷却型原子炉  (MD03020M)

タイトルに関連する用語 (7件)： プリズム ,  固体 ,  材料温度 ,  計算 ,  マルチスケール ,  均質化 ,  再構築