[3K01-09] 福島第一原子力発電所事故2

[3K09] 福島第一原子力発電所RPV損傷状況及び燃料デブリのPCV内移行挙動等の推定

(9)MPS法のクラストモデルの改良とMCCI実験の解析

*山田 剛司¹、Li Xin²、佐藤 一憲¹、山下 拓哉²、山路 哲史¹ (1. 早稲田大、2. JAEA)

キーワード：過酷事故、MCCI、VULCANO VBS、クラストモデル、Moving Particle Semi-implicit (MPS) 法

MPS法のクラストモデルの改良と溶融炉心（コリウム）-コンクリート相互作用（MCCI）を模擬したVULCANO VBS実験の解析について報告する。従来のMPS法では、非圧縮性（数値安定性）を確保するために、クラストを表す凝固物の計算点（粒子）も流体粒子と同様にParticle Shifting（PS）を適用し、粒子分布の粗密を平準化（回復）していた。そのため従来は、コンクリート壁との界面にクラストが形成した後にコンクリート浸食が継続した場合に生じるクラストの物理的な移行とPSの累積に伴う数値的な移行が区別できず、コリウムが冷えて流動性が失われた後にさらに継続するような長期間のMCCIを解析できなかった。本研究では、一定の条件を満たしたクラスト粒子のみPSの適用から除外することでこの問題を回避する改良クラストモデルを開発し、その定性的な妥当性をVULCANO VBS実験の解析により示した。