[1H05-08] Fluid and Accident Analysis 1

[1H06] Locally mesh-refined lattice Boltzmann method for fuel debris air cooling analysis

*Naoyuki Onodera¹, Idomura Yasuhiro¹, Uesawa Shinichiro¹, Yamashita Susumu¹, Yoshida Hiroyuki¹ (1. JAEA)

Keywords:Natural convection, Air cooling, Lattice Boltzmann method, Adaptive mesh refinement method, GPU

福島第一原子力発電所の廃炉において、炉内の熱流動解析は重要なテーマの一つである。特にデブリから発生する熱および炉内の複雑な構造物を捉えた詳細解析により、炉内の温度分布を事前に予測した安全な廃炉作業が求められている。炉内熱流動解析は、数mmのデブリから数mの炉内構造物を捉えたマルチスケールの乱流解析が必須である。本研究では大規模計算に適した計算手法である格子ボルツマン法（LBM）および格子解像度を任意に変化可能な適合格子細分化(AMR)法を適用した解析手法を、GPUスーパーコンピュータ上にて構築した。本解析手法を用いて日本原子力研究開発機構発(JAEA)で実施された自然対流実験に対しての検証計算を実施した結果、従来の非圧縮性Navier-Stokes方程式解法（JUPITER）の結果および実験結果を再現した。