JPH0236154Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0236154Y2 JPH0236154Y2 JP1985076410U JP7641085U JPH0236154Y2 JP H0236154 Y2 JPH0236154 Y2 JP H0236154Y2 JP 1985076410 U JP1985076410 U JP 1985076410U JP 7641085 U JP7641085 U JP 7641085U JP H0236154 Y2 JPH0236154 Y2 JP H0236154Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- fuel assembly
- waterrod
- fins
- waterrods
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 40
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 9
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 8
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 14
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- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 2
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔考案の技術分野〕
本考案はウオータロツドの外形に改良を加えた
沸騰水型原子炉用燃料集合体に関する。
沸騰水型原子炉用燃料集合体に関する。
沸騰水型原子炉の燃料集合体は、第５図に示す
ように核燃料を充填した数十本の燃料棒２とウオ
ータロツドと称する非沸騰水を保持する若干本の
ロツド３をチヤンネルボツクス１内に正方格子状
に配列した構成を有しており、ウオータロツドは
燃料集合体内の出力分布を平坦化し、また中性子
エネルギースペクトルの硬化とボイド反応度係数
の絶対値の増加を抑制する役目をしている。
ように核燃料を充填した数十本の燃料棒２とウオ
ータロツドと称する非沸騰水を保持する若干本の
ロツド３をチヤンネルボツクス１内に正方格子状
に配列した構成を有しており、ウオータロツドは
燃料集合体内の出力分布を平坦化し、また中性子
エネルギースペクトルの硬化とボイド反応度係数
の絶対値の増加を抑制する役目をしている。
ところで近年、沸騰水型原子炉の経済性向上の
ために原子炉の長期サイクル運転が望まれ、燃料
濃縮度を増す集合体設計が考えられているが、そ
の場合ウオータロツドについても外径を大きくし
たり本数を増すことにより水対ウラン比の増加を
図り上記効果が低下しないようにすることが考え
られている。
ために原子炉の長期サイクル運転が望まれ、燃料
濃縮度を増す集合体設計が考えられているが、そ
の場合ウオータロツドについても外径を大きくし
たり本数を増すことにより水対ウラン比の増加を
図り上記効果が低下しないようにすることが考え
られている。
しかしながら、ウオータロツドの外径を大きく
したり本数を増したりすることにより冷却材の有
効流路断面積が減少するので、燃料棒からの熱除
去が不充分になり、そのため集合体の圧力損失が
増加し、チヤンネルボツクス内を流れる冷却材の
流量が減少することが知られている。さらに、集
合体内で気液二相流となつた冷却材は液相部分が
非加熱壁であるウオータロツド外表面に付着する
ので、ウオータロツド外表面が増加すると燃料棒
と冷却材液相との接触が一層減少し、燃料棒から
の熱除去が減少する。その結果燃料集合体の熱的
限界出力が低下することになる。
したり本数を増したりすることにより冷却材の有
効流路断面積が減少するので、燃料棒からの熱除
去が不充分になり、そのため集合体の圧力損失が
増加し、チヤンネルボツクス内を流れる冷却材の
流量が減少することが知られている。さらに、集
合体内で気液二相流となつた冷却材は液相部分が
非加熱壁であるウオータロツド外表面に付着する
ので、ウオータロツド外表面が増加すると燃料棒
と冷却材液相との接触が一層減少し、燃料棒から
の熱除去が減少する。その結果燃料集合体の熱的
限界出力が低下することになる。
本考案は上記情況に鑑みてなされたもので、燃
料集合体のウオータロツドを太径化または本数増
加した場合に、それに伴なつて生ずる燃料集合体
の圧力損失の増加および熱的限界出力の低下を抑
制することのできる沸騰水型原子炉用燃料集合体
を提供することを目的とし、燃料集合体の効率的
な冷却を行うものである。
料集合体のウオータロツドを太径化または本数増
加した場合に、それに伴なつて生ずる燃料集合体
の圧力損失の増加および熱的限界出力の低下を抑
制することのできる沸騰水型原子炉用燃料集合体
を提供することを目的とし、燃料集合体の効率的
な冷却を行うものである。
本考案は、ウオータロツドの外表面に連続した
らせん状のフインを設けたことにより、ウオータ
ロツド周囲の冷却材の流れを容易にし、ウオータ
ロツド外表面に付着する液膜をフインに沿う冷却
材旋回流によつて容易にウオータロツド外表面か
ら離脱させ、圧力損失の増加および熱的限界出力
の低下を抑制するようにした沸騰水型原子炉用燃
料集合体に関する。
らせん状のフインを設けたことにより、ウオータ
ロツド周囲の冷却材の流れを容易にし、ウオータ
ロツド外表面に付着する液膜をフインに沿う冷却
材旋回流によつて容易にウオータロツド外表面か
ら離脱させ、圧力損失の増加および熱的限界出力
の低下を抑制するようにした沸騰水型原子炉用燃
料集合体に関する。
本考案の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本考案の燃料集合体に設置されるウオ
ータロツドの一例を示す斜視図であり、２本のウ
オータロツド５のそれぞれには連続したらせん状
のフイン６が設けられている。同図ではウオータ
ロツドの周囲に180゜間隔で連続したらせん状のフ
インを巻いた例を示したが、フインの存在はウオ
ータロツド間を所定の間隔に保持しそれが集合体
の強度に影響を与えることになるので、フイン
巾、角度、巻きピツテ等は集合体に関する種々の
試験、例えば機械強度試験、冷却材の平行流によ
るフレツテイング摩耗特性試験、耐震試験、繰返
し荷重による疲労試験等を行なうことによつて適
宜定めることができる。
ータロツドの一例を示す斜視図であり、２本のウ
オータロツド５のそれぞれには連続したらせん状
のフイン６が設けられている。同図ではウオータ
ロツドの周囲に180゜間隔で連続したらせん状のフ
インを巻いた例を示したが、フインの存在はウオ
ータロツド間を所定の間隔に保持しそれが集合体
の強度に影響を与えることになるので、フイン
巾、角度、巻きピツテ等は集合体に関する種々の
試験、例えば機械強度試験、冷却材の平行流によ
るフレツテイング摩耗特性試験、耐震試験、繰返
し荷重による疲労試験等を行なうことによつて適
宜定めることができる。
上記したようにフインがウオータロツド間の間
隔を保持する役目もするので、ウオータロツドの
外表面にフインを設けたことにより、ウオータロ
ツドを支えるスペーサの弾性支持部および固定支
持部を取り除くことができ、そのため冷却材流路
が遮断されないので一層冷却材の流れがよくな
る。
隔を保持する役目もするので、ウオータロツドの
外表面にフインを設けたことにより、ウオータロ
ツドを支えるスペーサの弾性支持部および固定支
持部を取り除くことができ、そのため冷却材流路
が遮断されないので一層冷却材の流れがよくな
る。
第２図は８×８の燃料棒配列の燃料集合体に４
本のウオータロツドを配置した本考案の一例を示
す燃料集合体断面図である。４本のウオータロツ
ド５には連続したらせん状のフイン６が設けら
れ、フイン６によりウオータロツド間の間隔が保
持されているので、ウオータロツド間にはスペー
サのバー７、固定支持部８および弾性支持部９が
取り除かれている。
本のウオータロツドを配置した本考案の一例を示
す燃料集合体断面図である。４本のウオータロツ
ド５には連続したらせん状のフイン６が設けら
れ、フイン６によりウオータロツド間の間隔が保
持されているので、ウオータロツド間にはスペー
サのバー７、固定支持部８および弾性支持部９が
取り除かれている。
第３図は本考案の他の実施例を示すための燃料
集合体断面図である。この例では太径化したウオ
ータロツド１０が１本設置されており、ウオータ
ロツド１０には４本のフイン１１が連続したらせ
ん状に設けられている。燃料棒１２の周囲にはス
ペーサのバー１３、固定支持部１４および弾性支
持部１５が取り付けられているが、ウオータロツ
ド１０の周囲からはこれらが取り除かれている。
集合体断面図である。この例では太径化したウオ
ータロツド１０が１本設置されており、ウオータ
ロツド１０には４本のフイン１１が連続したらせ
ん状に設けられている。燃料棒１２の周囲にはス
ペーサのバー１３、固定支持部１４および弾性支
持部１５が取り付けられているが、ウオータロツ
ド１０の周囲からはこれらが取り除かれている。
第４図はウオータロツドに設置されたらせん状
のフインによりウオータロツド表面に旋回流が生
ずる状態を示したものである。この旋回流により
ウオータロツドに付着した質量の大きな液滴がウ
オータロツド表面に対し垂直な方向の力を受け、
燃料集合体の中央領域から燃料棒が配列されてい
る周辺領域へ移動するので、燃料棒の熱除去に寄
与することができる。
のフインによりウオータロツド表面に旋回流が生
ずる状態を示したものである。この旋回流により
ウオータロツドに付着した質量の大きな液滴がウ
オータロツド表面に対し垂直な方向の力を受け、
燃料集合体の中央領域から燃料棒が配列されてい
る周辺領域へ移動するので、燃料棒の熱除去に寄
与することができる。
なお、本考案にかかるらせん状フインはウオー
タロツド外表面の相対向する位置に形成するよう
にすると、さらに燃料集合体の効率的な冷却を行
うことができる。
タロツド外表面の相対向する位置に形成するよう
にすると、さらに燃料集合体の効率的な冷却を行
うことができる。
以上説明したように、本考案の燃料集合体は、
ウオータロツドの外表面に連続したらせん状のフ
インを設けたことにより、ウオータロツド表面に
おいてフインに沿う冷却材旋回流を生じさせ、こ
れによりウオータロツド表面に付着した冷却材の
液膜をウオータロツドより離脱させて燃料棒方向
へ移動させ、燃料棒の熱交換を良好にするという
効果がある。
ウオータロツドの外表面に連続したらせん状のフ
インを設けたことにより、ウオータロツド表面に
おいてフインに沿う冷却材旋回流を生じさせ、こ
れによりウオータロツド表面に付着した冷却材の
液膜をウオータロツドより離脱させて燃料棒方向
へ移動させ、燃料棒の熱交換を良好にするという
効果がある。
またウオータロツド外表面にらせん状のフイン
を設けたことにより、フインがウオータロツド間
の間隔を保持する役割を果たし、そのため従来ウ
オータロツドを支持していたスペーサの支持部を
取り除くことができる。その結果、冷却材速度の
大きな集合体中央部において冷却材の流路の妨害
が少なくなり、圧力損失が低減する。また上記し
た冷却材の液膜の燃料棒側への移動も流路坊害が
少ないことによつて一層良好になり、燃料棒表面
と冷却材との接触が良好になる。以上の効果によ
り燃料集合体の熱的限界出力が向上する。
を設けたことにより、フインがウオータロツド間
の間隔を保持する役割を果たし、そのため従来ウ
オータロツドを支持していたスペーサの支持部を
取り除くことができる。その結果、冷却材速度の
大きな集合体中央部において冷却材の流路の妨害
が少なくなり、圧力損失が低減する。また上記し
た冷却材の液膜の燃料棒側への移動も流路坊害が
少ないことによつて一層良好になり、燃料棒表面
と冷却材との接触が良好になる。以上の効果によ
り燃料集合体の熱的限界出力が向上する。
第１図は本考案の燃料集合体に設置されるウオ
ータロツドの一実施例を示す斜視図、第２図およ
び第３図は本考案の実施例を示す燃料集合体断面
図、第４図は本考案におけるウオータロツド表面
のらせん状フインによる冷却材旋回流の状態を示
す図、第５図は従来の燃料集合体の断面図であ
る。 ５，８……ウオータロツド、６，１１……らせ
ん状フイン、７，１３……スペーサのバー、１２
……燃料棒、８，１４……スペーサの固定支持
部、９，１５……スペーサの弾性支持部。
ータロツドの一実施例を示す斜視図、第２図およ
び第３図は本考案の実施例を示す燃料集合体断面
図、第４図は本考案におけるウオータロツド表面
のらせん状フインによる冷却材旋回流の状態を示
す図、第５図は従来の燃料集合体の断面図であ
る。 ５，８……ウオータロツド、６，１１……らせ
ん状フイン、７，１３……スペーサのバー、１２
……燃料棒、８，１４……スペーサの固定支持
部、９，１５……スペーサの弾性支持部。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 燃料棒およびウオータロツドが規則的に配列
されている沸騰水型原子炉用燃料集合体におい
て、前記ウオータロツドの外表面の連続的なら
せん状位置にフインが形成されていることを特
徴とする沸騰水型原子炉用燃料集合体。 (2) 燃料棒およびウオータロツドを支持するスペ
ーサのウオータロツド支持部が取り除かれ、連
続的ならせん状のフインによりウオータロツド
の間隔が保持されるようになつている実用新案
登録請求の範囲第１項記載の沸騰水型原子炉用
燃料集合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985076410U JPH0236154Y2 (ja) | 1985-05-24 | 1985-05-24 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985076410U JPH0236154Y2 (ja) | 1985-05-24 | 1985-05-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61193399U JPS61193399U (ja) | 1986-12-02 |
| JPH0236154Y2 true JPH0236154Y2 (ja) | 1990-10-02 |
Family
ID=30618524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1985076410U Expired JPH0236154Y2 (ja) | 1985-05-24 | 1985-05-24 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0236154Y2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52106093A (en) * | 1976-03-03 | 1977-09-06 | Hitachi Ltd | Spacer supporter |
| JPS5748494B2 (ja) * | 1975-03-31 | 1982-10-16 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5748494U (ja) * | 1980-09-03 | 1982-03-18 |
-
1985
- 1985-05-24 JP JP1985076410U patent/JPH0236154Y2/ja not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5748494B2 (ja) * | 1975-03-31 | 1982-10-16 | ||
| JPS52106093A (en) * | 1976-03-03 | 1977-09-06 | Hitachi Ltd | Spacer supporter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61193399U (ja) | 1986-12-02 |
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