JPS5873895A - 核燃料集合体 - Google Patents
核燃料集合体Info
- Publication number
- JPS5873895A JPS5873895A JP56173368A JP17336881A JPS5873895A JP S5873895 A JPS5873895 A JP S5873895A JP 56173368 A JP56173368 A JP 56173368A JP 17336881 A JP17336881 A JP 17336881A JP S5873895 A JPS5873895 A JP S5873895A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel assembly
- nuclear fuel
- support grid
- flow
- vibration
- 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.)
- Pending
Links
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- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 20
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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
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
くする核燃料集合体に関するものでおる。
現在ＰＷＲ（加圧水炉）では第１図に示すような方法で
冷却材を炉心内へ供給し、燃料からの熱除去を行ってい
る。第１図において、１は原子炉容器，２は熱遮蔽，６
は炉心槽，４はノくツフル板。
冷却材を炉心内へ供給し、燃料からの熱除去を行ってい
る。第１図において、１は原子炉容器，２は熱遮蔽，６
は炉心槽，４はノくツフル板。
５は核燃料集合体，６は支持格子，７は横向ジェット流
，→印は冷却材の流れＭ Ｐ， 、 Ｐ，はジェット流
圧でｐ，＞ちである。
，→印は冷却材の流れＭ Ｐ， 、 Ｐ，はジェット流
圧でｐ，＞ちである。
しかしながら、第１図中のバッフル板４は第２図に示す
ようにいくつかの板を組合わせたものであり、その接合
部８が溶接でないため、どうしても第３図の拡大図のよ
うにギャップａが弁傘する（（イ）図参照）。このギャ
ップから冷却材が炉心内ヘバッフル流９として（第２図
参照）流れ込み、核燃料集合体５の燃料体に振動を発生
せしめ、破損に到らしめる可能性がある。
ようにいくつかの板を組合わせたものであり、その接合
部８が溶接でないため、どうしても第３図の拡大図のよ
うにギャップａが弁傘する（（イ）図参照）。このギャ
ップから冷却材が炉心内ヘバッフル流９として（第２図
参照）流れ込み、核燃料集合体５の燃料体に振動を発生
せしめ、破損に到らしめる可能性がある。
この振動を防止する方法として、バッフル板′をピーニ
ングによりギヤツブ巾ａをａ′に（（ｃ９図参照）減少
させ、ギャップからの流れを制御しているが、核燃料集
合体の設計の面からも十分これに耐えるものを設計する
必要がある。なお、１０はピーニングを施した部分であ
る。
ングによりギヤツブ巾ａをａ′に（（ｃ９図参照）減少
させ、ギャップからの流れを制御しているが、核燃料集
合体の設計の面からも十分これに耐えるものを設計する
必要がある。なお、１０はピーニングを施した部分であ
る。
燃料体がバッフル板からの冷却材の横流れにより振動を
発生させる機構として、カルマン渦による振動と流力弾
性振動とがある。第４図に示す１１がカルマン渦振動で
、１２が流力弾性振動である。
発生させる機構として、カルマン渦による振動と流力弾
性振動とがある。第４図に示す１１がカルマン渦振動で
、１２が流力弾性振動である。
同図の縦軸は振幅を、横軸は流速を示している。
カルマン渦振動の場合、共振流速■が次式で表わされる
。
。
ＶＫ −ｆ，Ｄ／Ｓ （リ
但し、ｆ、：燃料棒の固有振動数
Ｄ：燃料棒の直径
Ｓニスドローハル数
また、流力弾性振動の場合の振幅の限界゛流速〜は次式
で表される。
で表される。
但し、 Ｋｃ、：限界係数
！？：冷却材の密度
Ｄ ：燃料棒の、直径
Ｍ ：燃料棒の単位長さ当りの質量
Ｓ ：対数減衰率
ｆ、：燃料棒の固有振動数
上記の１１１ 、 ＋２１両バより、燃料棒の固有振動
数を大きくすればするほど、共振を発生させるに要する
流速が上昇することになる１゜すなわち、バッフル流の
流速よりも、共振を発生させる速度を大きくもってくる
と、共振しないようになる。
数を大きくすればするほど、共振を発生させるに要する
流速が上昇することになる１゜すなわち、バッフル流の
流速よりも、共振を発生させる速度を大きくもってくる
と、共振しないようになる。
このためには、燃料棒の固有振動数を上げることが最も
有効な手段である。
有効な手段である。
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、固有振動数
を上げるために、通常の支持格子間隔の中間に、圧力損
失が少なく、かつ中性チの吸収の、少ない横流れ防止用
支持格子を設けたものぞある。
を上げるために、通常の支持格子間隔の中間に、圧力損
失が少なく、かつ中性チの吸収の、少ない横流れ防止用
支持格子を設けたものぞある。
本発明の核燃料集合体を第６図に、従来の核燃料集合体
を第５図に示して説明する。
を第５図に示して説明する。
６は燃料集合体、５１は燃料棒、５は通常の支持格子、
２２は下部ノズル、２１は上部ノズル、２６は横流れ防
止用支持格子である。該支持格子は従来の核燃料集合体
の支持格子５の中間部に設けられていて、圧力損失の少
ないしかも中性子吸収の少ない支持格子である。
２２は下部ノズル、２１は上部ノズル、２６は横流れ防
止用支持格子である。該支持格子は従来の核燃料集合体
の支持格子５の中間部に設けられていて、圧力損失の少
ないしかも中性子吸収の少ない支持格子である。
現在の支持格子間隔でのカルマン渦の発生流速が、：ｌ
、ｌｌ−ｍ ／ ｓｅｅ 、流体弾性振動発生流速が３
．３ｍ／ｓｅｃとすると、本発明の支持格子を設けるこ
とによってカルマン渦発星流速が９．１．ｍ／ｓｅｃ・
および流体弾性振動発生流、速が／ｌｌｍ１５ｅｃと
非常に大きくなり、共振を生じる可能□性が少なくなる
。
、ｌｌ−ｍ ／ ｓｅｅ 、流体弾性振動発生流速が３
．３ｍ／ｓｅｃとすると、本発明の支持格子を設けるこ
とによってカルマン渦発星流速が９．１．ｍ／ｓｅｃ・
および流体弾性振動発生流、速が／ｌｌｍ１５ｅｃと
非常に大きくなり、共振を生じる可能□性が少なくなる
。
本発明の支持格子が通常のものと同一であると圧力損失
が多くなり、ポンプ出力等に大きい影響を与える可能性
があるため、第７図に示すように支持格子のセル５０は
最外周部または２列目までとし、また損傷防止のための
ガイドベーン６１をつけ、既存する核燃料集合体との共
存番保つ。また中性子吸収をできるだけ小さくするため
に、ジルコニウム合金のような中性子吸収の小さい金属
を使用する。
が多くなり、ポンプ出力等に大きい影響を与える可能性
があるため、第７図に示すように支持格子のセル５０は
最外周部または２列目までとし、また損傷防止のための
ガイドベーン６１をつけ、既存する核燃料集合体との共
存番保つ。また中性子吸収をできるだけ小さくするため
に、ジルコニウム合金のような中性子吸収の小さい金属
を使用する。
本発明の核燃料集合体の効果は、上述のとおり通常の支
持格子間隔の中間に中性子吸収の少ない横流れ防止用支
持格子を設けたので、燃料棒の固有振動数を上げて、冷
却材が炉心内へ流れ込み、核燃料集合体の燃料棒に、振
動を発生せしめ、破損に到らしめることを防止すること
である。
持格子間隔の中間に中性子吸収の少ない横流れ防止用支
持格子を設けたので、燃料棒の固有振動数を上げて、冷
却材が炉心内へ流れ込み、核燃料集合体の燃料棒に、振
動を発生せしめ、破損に到らしめることを防止すること
である。
第１図は、ＰＷＲ内に冷却材が流れこむ簡略説明図、第
２図は燃料集合体とバッフル板の関係を示す断面図、第
３図はバッフル板の接合部のギャップから冷却材が燃料
集合体へ流れる説明図で、（イ）はギャップに手を加え
ない場合、（すはギャップを小さくするためにピーニン
グを行うた場合のそれぞれ説明図、第４図はカルマン渦
振動と流力弾性振動の場合の流速と振幅の関係を示す曲
線図。 第５図は通常の核燃料集合体の斜視図、第６図は本発明
の核燃料集合体の側面図、第７図は本発明に使用される
支持格子の一部拡大説明図である。 １・・・原子炉容器Ａ２・・熱遮蔽、６・・・炉心槽、
４・・・バッフル板、５・・・核燃料集合体、６・・・
支持格子、７・・・横向ジェット流、８・・・バッフル
板の接合部、９・・・バッフルｆｆｌ 、ａｇａ・・・
／＜ ７７ ル板接合部（７） ｔき間、１０・・ピー
ニング部、５１・・・燃料棒、’、１１ 、、、；カル
マン渦振動、１２・・・流力弾性振動、２１・・２上部
ノズル、２２・・・下部ノズ・・、２６・・・通常の支
持格子間隔の４間に設けられた支持格子、６０・・・支
持格子２４のセル、６１・・・支持格子２４のベーン。 ７３図 （イ）（°２ ４０ プ糺遼→ 首５図
２図は燃料集合体とバッフル板の関係を示す断面図、第
３図はバッフル板の接合部のギャップから冷却材が燃料
集合体へ流れる説明図で、（イ）はギャップに手を加え
ない場合、（すはギャップを小さくするためにピーニン
グを行うた場合のそれぞれ説明図、第４図はカルマン渦
振動と流力弾性振動の場合の流速と振幅の関係を示す曲
線図。 第５図は通常の核燃料集合体の斜視図、第６図は本発明
の核燃料集合体の側面図、第７図は本発明に使用される
支持格子の一部拡大説明図である。 １・・・原子炉容器Ａ２・・熱遮蔽、６・・・炉心槽、
４・・・バッフル板、５・・・核燃料集合体、６・・・
支持格子、７・・・横向ジェット流、８・・・バッフル
板の接合部、９・・・バッフルｆｆｌ 、ａｇａ・・・
／＜ ７７ ル板接合部（７） ｔき間、１０・・ピー
ニング部、５１・・・燃料棒、’、１１ 、、、；カル
マン渦振動、１２・・・流力弾性振動、２１・・２上部
ノズル、２２・・・下部ノズ・・、２６・・・通常の支
持格子間隔の４間に設けられた支持格子、６０・・・支
持格子２４のセル、６１・・・支持格子２４のベーン。 ７３図 （イ）（°２ ４０ プ糺遼→ 首５図
Claims (1)
- １、 核燃料集合体のバッフル流による損傷の可能性を
なくするために、通常の燃料体の支持格子の中間部に圧
力損失が少なく、かつ中性子吸収の少ない、横流れ振動
防止用支持格子を配してなることを特徴とする核燃料集
合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56173368A JPS5873895A (ja) | 1981-10-28 | 1981-10-28 | 核燃料集合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56173368A JPS5873895A (ja) | 1981-10-28 | 1981-10-28 | 核燃料集合体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5873895A true JPS5873895A (ja) | 1983-05-04 |
Family
ID=15959098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56173368A Pending JPS5873895A (ja) | 1981-10-28 | 1981-10-28 | 核燃料集合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5873895A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6031695U (ja) * | 1983-08-09 | 1985-03-04 | 原子燃料工業株式会社 | 燃料集合体 |
-
1981
- 1981-10-28 JP JP56173368A patent/JPS5873895A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6031695U (ja) * | 1983-08-09 | 1985-03-04 | 原子燃料工業株式会社 | 燃料集合体 |
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