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過酷事故時の原子炉建屋内水素・水蒸気分布解析#

（1）原子炉建屋に対して、0.5m ～ 0.6m で格子分割し実時間 24 時間の解析#

（2）主要な計算条件は次のとおり#

  1. 計算格子数：633,600

  2. 酸素、窒素、水素、水蒸気の 4 成分

  3. 流入条件：5 階シールドプラグより計算開始から 4.4 時間一定流入。水蒸気 5,250kg ＋水素 134kg/210kg/400kg　流入温度 1,000K

  4. 水蒸気凝縮、壁構造物熱伝達モデル

  5. 実在流体の状態方程式（Soave-Redlich-Kwong 式）を使用

  6. 時間刻み幅は最大 Courant 数 1,000 として制御

（3）24 時間の解析に要した計算時間（単 CPU 計算 ※）#

  1. 水素 134kg：11 hr 13 min 14 s

  2. 水素 210kg：12 hr 56 min 12 s

  3. 水素 400kg：12 hr 36 min 19 s

※使用した計算機スペック#

機種名：PowerEdge R640 / CPU：Intel Gold 5218 @ 2.30GHz / メモリー：96GB / OS ：CentOS Linux release 7.6.1810

水素流入後24時間までの水素濃度分布変化(水素210kg)#


(1)機器ハッチ側から見たモデル図


(2)(1) とは逆側から見たモデル図

水素・水蒸気・空気の三元図 [4] での位置づけ#


黄色線：可燃領域

赤線：爆燃領域

[4]Z.M. Shapiro, T.R. Moffette, HYDROGEN FLAMMABILITY DATA AND APPLICATION TO PWR LOSS-OF-COOLANT ACCIDENT, WAPD-SC-545, U.S. Atomic Energy Commission, Pittsburgh, PA, 1957, 13 pp

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