[3K08-13] Nuclear Plant and Equipment

[3K12] Study on Thermal-hydraulics characteristics of the flat and high-thermal-conductivity core-catcher

Experiments of heat transfer behavior in the horizontal rectangular finned channel

*Daiki Takeyama¹, Chikako Iwaki¹, Mika Tahara¹, Onitsuka Yoichi¹ (1. Toshiba Energy Systems & Solutions Corporation)

Keywords:severe accident, molten core, core-catcher, horizontal rectangular channel, finned channel, existing plants

既設炉にも適用可能な薄型コアキャッチャーを開発している。既設炉の限られたスペースに設置するために、落下デブリを受け止める天板と冷却チャンネルを水平にすることで全高が低くなるように設計した。また、落下デブリ下面の除熱を効率的にするため冷却チャネル内にはフィンを設置している。しかし、上面加熱の水平フィン付き矩形流路は、圧力損失や伝熱特性が不明なことから、本システムの冷却能力の評価が困難であった。そこで、落下デブリの熱流束をヒータで再現した流路長3.5mの実長模擬試験体を用い、自然循環流量や冷却流路内温度を測定した。デブリ全量が落下した場合を包含した広範囲な熱流束条件において、水平流路でも沸騰により自然循環が発生することを確認した。また、流路内の温度は熱流束200kW/m²条件以下で376K、250kW/m²で540Kとなり、全ての熱流束条件で構造材が融点以下に冷却保持されることを確認した。