ペブルベッドシステムの壁近傍領域に対する改良された摩擦相関の開発に向けて【JST・京大機械翻訳】

Reger David; Merzari Elia; Balestra Paolo; Schunert Sebastian; Hassan Yassin; Yuan Haomin

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202216143787742 整理番号：22P0301691

ペブルベッドシステムの壁近傍領域に対する改良された摩擦相関の開発に向けて【JST・京大機械翻訳】

Toward Development of an Improved Friction Correlation for the Near-Wall Region of Pebble Bed Systems

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発行年： 2022年03月09日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年03月09日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

ペブル燃料を利用する原子炉の開発は,これらの反応器で見つかる充填床をシミュレートする能力を改良するための需要を劇的に増加させた。ペブルベッドで見出される複雑な流れ場は,計算流体力学(CFD)シミュレーション時間を消費し,コストがかかる。しかし,中間忠実度多孔質媒体モデルは,これらの流れ場をはるかに計算的に効率的な方法で近似できる。これらのモデルは,それらを明示的にモデル化することなく,複雑な流れ現象の影響を把握するための閉鎖の使用を必要とする。本研究では,ベッドの壁近傍領域における多孔質媒体モデルで使用される抗力閉口を改善するために,ペブルベッドの高忠実度CFDシミュレーションから得たデータを採用した。特に,NekRS,GPU可能スペクトル要素CFDコードを用いて,多重Reynolds数で1,568ペブルのベッドをシミュレートした。ケースを5つの同心サブドメインに分割し,各サブドメインにおける平均空隙率,速度,および壁剪断の半径方向プロファイルを抽出した。高忠実度モデルと一致するモデルをIdaho国立研究所のPronghorn多孔質体コードで作成し,KTA相関を比較の抗力閉鎖として選択した。KTA相関が壁近傍領域における速度を過大評価することが分った。2つのコード間の抗力係数の調査は,KTA相関が最外領域の形状因子を過小評価し,一方,内部4領域でそれを過大評価することを明らかにした。本研究におけるこの解析は,KTA相関の壁近傍領域における基礎となる不正確性を明らかにし,手動速度整合手法よりも,より正確な抗力係数を先験的に予測するために,高忠実度シミュレーションを用いるためのプロセスを設定した。このプロセスは,多孔質媒体モデルで使用するための改善された抗力閉鎖の開発を可能にするであろう。【JST・京大機械翻訳】

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原子炉熱力学 , ガス冷却型原子炉

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