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JAERI -M 87-121
a mum flf 3 - KM ltfc sect M8 mmrnmm
1 987 $-8 R
mm mm bull tn - pound bull raquo JK-ampHBSAa
0 J g ^ - W ^ m Japan Atomic Energy Research Institute
~AER 1-M
87-121
米 国電力研究所コードによる
漏洩率評価解析
1987年 8月
磯崎敏邦橋口一生加藤潔宮圃昭八郎
日本原子力研究所Japan A tomic Energy Research Institute
JAERI-M U - Mi BW-1]mmlt-poundMl-Anit^mlregipound$X-to
JAERI-M reports are issued irregularly Inquiries about availability of the reports should be addressed to Information Division Department
of Technical Information Japan Atomic Energy Research Institute Tokai-mura Naka-gun Ibaraki-ken 319-11 Japan
copy Japan Atomic Energy Research Institute 1987
mmmmf B w wn m w m UJ FB e EP copyJ m
JAERI-Mレポートは日本原子力研究所が不定期に公刊している研究報告舎です
入手の間合わせは日本原子力研究所技術情報部情報資料課(319-11茨械県都珂郡東海村)
応でお申 LこLくださいなおこのほかに財団法人原子力弘i育会資料センター(319-11茨城
県那珂郡東海村日本原子力研究所内)で被写による実費頒布をおこなって台ります
JAERI-M reports are issued irregularly
lnquiries about availability of the reports should be addressed to Information Division Department
of Technical Information Japan Atomic Energy Research Institute TokaimuraNaka-gun
Ibaraki-ken 31911Japan
JapanAtomic Energy Research Institute 1987
編集兼発行 日本原子力研究所
印 刷山阻軽印副所
JAERI- M 87-121
euro H B8AW
(1987^7^21 Bgffi)
laquoKilaquoffiWSEStJi62^SJ 5 BWR tgt L lt (iPWRjgfeampftcopypoundgt tT mZlltZW
$Uff a - KpoundALI^WJiFACOM M-380 (CfEgl Lfccopy5 sample P^jiTCftSrampIE
araquoWlaquoAcopyfclaquogtKClt0 3 - KfeffilvCSHSS 2c 8tBialaquo(ftCODiJcnElaquoP
S 4 f 5 gt - pound LTBWR45laquofcC)f PWRiIIETOraquogt6copyJiiraquolaquo|lfclaquo IHH6
(D-micamptM iI $1pounddillJ75 5gpmpoundi6C0DIi lGBEW 2c= 100mmpoundLT
COD=022mm(BWRregsectpound) COD=0 21 mm (PWR regJpound) t o f 0 laquo f c i i L t
3 - K l l x b ^ W f c o
mlaquow3poundBFf T3i9-ii ikiampmwwampimtiampu^ampm 2 - 4
( i )
]AERI -M 87121
米国電力研究所コードによる漏洩率評価解析
日本原子力研究所東海研究所原子炉安全工学郎
磯 崎 敏 邦 橋口一生加藤潔
宮園昭八郎
( 1987年7月21日受理)
構造強度研究室では62年度より BWRもしくは阿R運転条件のもとでき裂を有する配
管からの漏洩率に関する研究を開始する本報は米国電力研究所 (EPRI)が作成した漏洩
率解析コードを導入し原研機FACOMM-380に変換したのち sample問題でこれを検証
した乙のコードでは臨界流モデルとしてHenryのモデルを使用した
試験研究立案のために乙のコードを用いてき裂長さ 2cき裂開口変位CODおよび配管口
径をパラメータとしてBWRおよびPWR運転条件下のき裂からの漏洩率を求めたο 計算結果
の一例によれば漏洩検出限界である 5gpmを与えるCODは 16B配管 2c=100mmとして
COD=O22 mm(BWRの場合) COD=021nrn(PWRの場合)であったなお付録として
コードリストをt局げた
東海研究所319-11 茨城県那珂郡東海村白方字白根2-4
( i )
JAERI-M 87-121
Evaluation of leak rate by EPRI code
Toshikuni ISOZAKI Issei HASHIGUCHI Kiyoshi KATO and Shohachiro M1YAZ0N0
Department of Reactor Safety Research Tokai Research Establishment
Japan Atomic Energy Research Institute Tokai-mura Naka-gun Ibaraki-ken
(Received July 21 1987)
From 1987 a research on the leak rate from a cracked pipe under BWR or PWR operating condition is going to be carried out at the authors laboratory This report describes the computed results by EPRIs leak rate code which was mounted on JAERI FACOM-M380 machine Henrys critical flow model is used in this program
For the planning of an experimental research the leak rate from a crack under BWR or PWR operating condition is computed varying a crack length 2c crack opening diameter COD and pipe diameter The COD value under which the minimum detectable leak rate of 5gpm is given is 022 mm or 021 mm under the BWR or PWR condition with 2c=100 mm and 16B pipe geometry The entire lists are shown in the appendix
Keywords Leak Rate Crack Critical Flow EPRI Code
(ii)
JAERI-M 87-121
割前
lift--
lsquo73
Evaluation of leak rate by EPRI code
Toshikuni ISOZAKI Issei HASHIGUCHI Kiyoshi KATO and Shohachiro MIYAZONO
Department of Reactor Safety Research
Tokai Research Establishment
Japan Atomic Energy Research Institute
Tokai-mura Naka-gun Ibaraki-ken
(Received July 21 1987)
From 1987 a research on the leak rate from a cracked pipe under
BWR or PWR operating condition is going to be carried out at the authors
laboratory This report describes the computed results by EPRIs leak
rate code which was mounted on JAERI FACOM四 M380machine Henrys critical
flow model i5 used in this program
For the planning of an experimental research the leak rate from a
crack under BWR or PWR operating condition is computed varying a crack
length 2c crack opening diameter COD and pipe diameter The COD value
under which the minimum detectable leak rate of 5gpm is given i5 022 mm
or 021 mm under the BWR or PWR condition with 2c = 100 mm and 16B pipe The entire lists are shown in the appendix geometry
Keywords Leak Rate Crack Critical Flow EPRI Code
( jD
JAERI-M 87-121
liUtblt bull 1 i mwus i
11 KftftSflU 2 12 sumsmm 2 13 sKrafcffiaa$fc 3 14 tbapoundfcltBfMW3Kpoundlt2)Hffi 5
2 2gEI^raquoraquoiiSGc 6 3 amp 8
31 B$Hraquo3KG cpoundgpoundftMftpoundltZ)Hft 8 32 H^ngt i iESW^a^Kamp(onA 8 33 13 5gpmpound-pound5sect8hfamp 9
4 poundHw 9
W raquo 9 i R 10 ttamptA Henry copyEg^ffif^ 21 tfampB -fnify^y h 23
(Si)
はじめ11 H helliphelliphelliphellip
1 ~礎理論
目
JAERi -M 87-121
次
11 質量保存則 H H H H H H H H H H H -hellipH -hellip 2
12 運動量保存則 hellipH H H H H H H hellipH H H 2
13 き裂に沿った圧力損失 H H H H H H H helliphelliphellipH H H -hellip 3
14 出口圧力と臨界質量速度との関係 H H H helliphellipH H H H H helliphellip 5
2 2相臨界質量速度Gc H H hellipH H hellipH H hellipH H H H 6
3 考察 H helliphellip 8
3 1 臨界質量速度Gcとき裂形状との関係 H H H H H H H H hellip 8
32 臨界質量流量恥とき裂形状との関係H H -hellipH H H H hellip 8
3 3 1 3 5 gpmを与えるき裂寸法H H H H helliphellipH H H 9
4 結論 H H hellip-H H -hellipH -hellip 9
謝辞 lsquoH H hellipH -hellipH H H H H H H H H H H 9
参考文献 hellip 1刊0
付録A Henryの臨界流モデJルレ helliphellipリhellip日helliphelliphelliphellip日helliphellip helliphelliphelliphellip日helliphellip hellipH H H -hellipH helliphelliphelliphellipH 21
付録B プログラムリスト H H H H H H hellipH H H H H 23
Ciii)
JAERI-M 87-121
Contents
Introduction 1 1 Basic theory 1 11 conservation of mass 2 12 conservation of momentum 2 13 pressure loss along crack 3 14 relations between exit pressure and critical mass
velocity 5 2 Two-phase critical mass velocity G c g 3 Discussion g 31 relations between critical mass velocity G c and crack
configuration 3 32 relations between critical mass flow rate W c and crack
configuration 3 33 crack configuration at leak rate of 1 3 and 5gpm 9
4 Conclusion 9 Acknowledgement g Reference 20 Appendix A Henrys critical flow model 21 Appendix B Program List 23
(IV)
)AERI-M 87-121
Contents
Introduction
1 Basic theory
11
12
13
14
conservation of mass
conservation of momentum - pressure 10ss a10ng crack
re1ations between exit pressure and critica1 mass
ve10city
2 Two-phase critica1 mass ve10city Gc
3 Discussion
31
32
33
re1ations between critica1 mass ve10city Gc and crack
configuration bull bull bull bull bullbullbullbull bull bull bullbull bull bullbullbullbullbull bullbull bull bull bull bullbullbull bull bull bull bull bull bull bullbullbullbull bull bullbull bullbull
re1ations between critica1 mass f10w rate Wc and crack
configuration bullbullbull bullbullbull bull bull bull
crack configuration at 1eak rate of 1 3 and 5gpm
4 Conc1usion
Acknow1edgement
2
2
3
5
6
8
8
8
9
9
9
Reference - 10
Appendix A Henrys critica1 f10w mode1 - 21
Appendix B Program List - 23
Civ)
JAERI-M 87-121
3U ttraquofr
111 1-S i f^ f t ] l ^Ste fP7 jc feLlt( i - ^regSr t f f i f lSSC H2 LD h = 12 ltpoundlaquolaquopoundcopySSrtJMampgjS H3 3 SMI H4 BWRiHEToafiJSKGciC0DtfflB8^ (2c = 100mm) 115 laquo ( 2 c = 50mm) H6 BWRa(SttTeDHraquoaKGcltkCODiltOB8ffi (2c = 100mm) 117 ( 2 c = 20mm) 118 BWRMamp$sftlCDttm-ifomWctCODtltDM ( 2c = 100mm) U9 ( 2 c = 50mm) 010 ( 2 c = 20mm) mu P W R i l ^ ^ T 0 reg ^ W c i C O D i f f l g | ^ (2c = 100mm) 1112 ( 2 c = 50mm) H13 ( 2 c = 20mm) H14 B W R S e ^ f t T o K a ^ f i W c i 2 c i f f lg i ( 4B 8BEff) 1115 (12B 16 B get ) E916 PWR^IiftTcopylaquoa-flSSW c i2 cifflMIS ( 4B 8BKsect) 1117 (12B 16BS2W) H18 BWRifjpoundT-eWc= i 3 5gpm^^^SCODi 2 c H19 PWRae^ftTtW c = 1 35gpmpound43CODpound 2 c
SB 1 A ^ j x - ^ FORMAT B 2 Kf]T-9COM^iiK-^mamp fSB 3 E P R l 3 - K K laquo t laquo laquo S l S f ^ m SB 4 J C L J x h HB 5 dW(S7degn ^7 A i) x f-SB 6 U P R g n - KfCpound3EPRI$liiJipfifpound3l
(V)
JAERI-M 87121
図表一覧
表1 計算条件
図 1 するどい角を過ぎる飽和水もしくはサークル水のき裂内流動型式
図2 LDh = 12なる場合のき裂内流動型式
図3 き裂す法
図4 BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 100mm)
図5 11 11 (2 c= 50mm)
図6 BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c= 100mm)
図 7 11 (2c= 20mm)
図8 BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c=100mm)
図9
図10
11
11
11
11
(2 c= 50mm)
(2 c= 20mm)
図11 PWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 100mm)
図12
図13
11
11
11
11
(2c= 50mm)
(2 c= 20mm)
図14 BWR運転条件下の質量流畳と 2cとの関係 (4B 8B配管)
図15 11 11 ( 12 B 16 B配菅)
図16 PWR運転条件下の質量流量Wcと2cとの関係 (4B 8B配管)
図17 11 11 ( 12 B 16 B配管)
図18 BWR運転条件下で叫=13 5gpmを与える CODと2c
図19 PWR運転条件下で叫=13 5gpmを与える CODと2c
付録
表sl 入力データ FORMAT
表B2 入力データの意味と入力単位
表83 EPRIコードによる例題解析結果
表84 ]CLリスト
表B5 原研版プログラムリスト
表B6 原研版コードによる EPRI例題解析結果
(v)
JAERI-M 87 -121
13 ^ - A = ^ S a raquo C m ) A =sectiatiipsacm2] Ai =z=12Dh(cfey-5iga5Cm2) A = sect ^ A D reg a ( m 2 2c =poundgllpoundCm) C = orifice [ga ilaquo ( = 061) COD = S ^ P ^ f t C m ] O h =7Jlt^^WiIS[m) f ^JWSHampifc G =2gi5ftMigK (=Ju)[kgnfs ] G =yeniSlMraquoiilaquo C kgmVs ) G c = iplusmn) P i t fc tf pound E g j m raquo i sect g C kgmVs ) Gbdquo =APKfc t f S E i i m f t i i K C kginVs ) k = B f f l pound Cm] k =t^laquo0it ( = u g u ) L = SHaS3Cm) p c =tBPffi^CPa] Po = ltpoundpoundamppoundpound][ Pa) Apc =raquoalaquoJBKlaquofcffialaquo) 5S WftKJSSBampB (Pa) A p a laquo a = ffiSt^-ft (Pa) A P f =W^ftlaquo tSff i^J l^[Pa) A P l =APES5feCPa] APtotal = A p a c c + A P a r laquo a + A P f + A P
R h =amp5f$yenS ( = D h 2 ) (m) S =tfcxy b c t deg (kJkgK) U =^P^i iS v = 2ffljIBJpoundK ( = l i o = x v g + (l-x)v 1 )Cm 3 kg) v g c =tbPfcfcfcf2^^ffiJt^S(m 3kg] v g i =z = 12D hKH-SS(iafflJtSlaquo[mVkg) vlaquo =iplusmniPKtetf3frfgJtg8Km3kg) vo =APlttfctf3frfsectit^8Km7kg) x = ^ J f ^ (=Wg(Wg+Wt)) laquo = iplusmn iPJ t f cya^ i Tgt f Wo = K f t S t f i ( = G C bull 2 c bull COD) C k g s ) W g =|ggiSff0fc Ckgs) W = amp f f l f raquo e i t Ckgs)
(Vi)
]AERIM 87121
一覧ロヲ記
=き裂面積 (rrt)
=き裂出口面積 (m2J
A
= z=12Dh におけるき裂面積 (mZJ
=き裂入口面積 (m勺
=き裂長さ (mJ
= orifice縮流係数(=061 )
=き裂関口変位 (m)
=水力学的直径 (m)
=管摩擦係数
=2相流質量速度 (=ρU)(同 rrfs)
=平均質量速度〔同m2s)
=出口における臨界質量速度〔増加2SJ
=入口における臨界質量速度〔同加2SJ
A
2c
COD
G
G
G
G
k
=表面粗さ (mJ
=すべり比(=Ug U 1)
=き裂深さ (m)
=出口圧力〔向〕
=よどみ点圧力(PaJ
=加速度項による圧力損失のうち密度変化による損失項 (Pa]
Po
ムPacc
1)h
f
Ai
ん
C
k
L
Pc
(Pa J ldquo 面積変化 =管摩擦による圧力損失 (PaJ
=入口圧力損失(PaJ
ムPar
ムPf
ムP1
ムPlolal ムPacc+ムParea+LPf +ムP1
=水力学的半径(=Dh2) (m)
=比エントロピ(kJ増広)
=平均速度
=2相混相比容積(=11ρ=XVg + (1-x)v1) (m3同〕
=出口における蒸気相比容積 (m3見〕
= z=12Dh における蒸気相比容積 (m3同〕
=出口における液相比容積 (m31屯〕
=入口における液相比容積 (m3増〕
=クオリティ (=Wg(叫+W1)
=出口におけるクオリティ
=質量流量 (=Gc2cCOD)(kgs J
=蒸気相質量流量 Ckgs)
=液相質量流量〔同s)
=き裂深さ方向座標 (m)
(vi)
LH
RS-U
V gc
V 1c
z
V 10
V gi
h
R
W町
川
V
x
JAERI-M 87-121
r = y ho-Tffitt (=c p Claquo133)
i
i
(vii)
JAERlM 87-121
α =ボイド率
r ポリトロープ指数(=cpcv=1 33)
ρ =2相流密度[kgm3)
T 壁面のせん断応力
ωjj)
JAERI-M 87-121
l i C fc i
mmampmm9fM-eamp62qiampampt) BWRfcLlt(iPWRJlG^|--fflgti-e gpound-j-lt5EEfAraquo
raquoraquosWpoundt tSltraquoHLfc( l 2 3 )o N R C t t H raquo W f f i laquo laquo pound LTlgpm(4min ) pound
T t e I H I copy ^ S f poundcopyamp3 U5 )bdquo llffl^JiEgKBampfiHfc^TL copy- CClSflS^ffl
(B) ESKSraquofflaquoLfc^ ftMgH^EffcopySpoundlaquo4USfrSfrW6jMc-So (C) (A) IB) copyraquojatgtltfcEffrtraquo ampcopylaquoraquolaquoraquopound LT EcopyK^SSlaquolaquo34Ubullsectraquo
mmgmzyenxZo snaM^^-ttm ampltamp$(ampgtpoundpoundzMwmmmampwzgt
lB)copyWpoundKo^TttTfc1||S3SaWftScopyfflampC678) amp-ltM9] poundfflpoundgt ClQllcjSfS ^ W i B f ^ ^ i S o CT-(A)copyef3poundpound-laquoTcligate^tlliampOigamp(B)ltiiiS^$euro-SCilc J- T
C n - e t i E l ^ t f ^ i L r H e n r y copyxi(ll] [12] pound$ffl L T ^ S 0 JMR-eiiBiCWiKa- Kpoundffl
reg5o
1 pound amp 3 i raquo Dgt23)
_ 4xampgBHI D h poundsmfi ( 1
gn^jcta^aji-rs-fiaEottji^fliitwKgi^- tsicjamp^-aaTrcgrf 3laquocopyltilaquo
mil 0 lt L D h S 3
- 1 -
月
JAERI-M 87121
はじ め に
構造強度研究室では62年度よりBWRもしくはPWR運転条件のもとでき裂を有する配管か
らの漏洩率11関する研究を開始する本線は米国電力研究所 (EPR1)が作成した漏洩率解析コー
ド(1)を原研機FACOMM-3801ζ7ウン卜させ検証し解説と考察を加えたものである
漏洩率研究は米国で発展した(123)0 NRC は漏洩~検出感度として 1 9pm (キ4fmin)任
要求しており未特定位置からの最大許容漏洩率を 5gpm(宇 20Plmin)としている(1)日本
では IHIの矢野らの研究がある(45 )原研では配管破断試験が終了したので乙の設備を用
いてき裂を有する配管からの漏洩率研究lζ着手するのである乙の試験の目的は
(A) 機械加工によるき裂もしくは疲労き裂を有する配管からの漏洩率(kgs)を計測するその
結果き裂寸法と漏洩率との関係が得られる
(B)配菅11き裂が存在した場合それが原因で配管の不安定破機が生じるか否かを明らかにする
(C) (A)(B)の知見をもとに配管からの漏洩率を既知として配管11不安定敏墳が生じるか否か
の判断基準を与える別の見方をすれば配管の不安定磁場が生じる時の限界漏洩量を明ら
かにする
(B)の研究についてはすでに構造強度研究室の柴田ら(6 78 )金子ら (9J安岡ら(10)による精
力的な研究があるそ乙で仇の研究を新たに開始すればその結果を(B)と結合させる乙とによって
(C)の目的が達成される乙とが予想される漏洩率は当然ながら臨界流理論と密接な関係があり
(1)では臨界モデルとしてHenryのモデル(J1) (12)を使用している本報では原研版コードを用
いてBWRPWR運転条件における飽和水もしくはサプクール水による漏洩率について報告しで
ある
l基礎理論[l23J
き裂を流れる流体は 2i栂流となるが配管に存在する初期流体はサプクール水もしくは飽和水
とする水力学的直径Dhを
ip--EI--btiSUE-hEEEHR6EHUM前MLRBEgazpE
積一面一長
裂一周
き一裂
Xでき
凋唯一
h
ldquo
D
(I)
で定義する漏洩率研究ではLDhが重要なパラメータとなるまたき裂表面粗さは漏洩率Iζ影
響を与える乙と大である
図 12にき裂を通過するこ栂流の状態を模式的に示すき裂に沿って以下に示す3個の領域
を定める
領域 1 0 L Dh主主 3
乙の領域では液体ジェットが形成されその囲りを蒸気がとり囲む
JAERI-M 87-12 1
S2 3ltLDhlt12
ffittS LDhS12 HLRVXV -tt~mmmztxZo ssKM^xEimv Kampfrgtrraquojgttampo
m3Kamp1regXm-f2gtmltOtpoundltlt)pound3li (convergent c r a c k ) copy ^ ^ ^ t 0 d S J K o ^ T I i JATlaquoDltR5poundgfttt
(1) C0D( iL2clt J tRLTgtMltiVgt (2) poundlaquofflffilftfcraquo-TiSjWclaquogtLrilto (3) ampltix y hiLD h =12-e^^lcfialaquoL C copy ^ t - e ( i E ^ ^ ^ f ( i i p f I f S 0
(4) laquoHiElaquottaEltffS (5) 0Hzlt12Ih~mmkamptSlt x=0poundtZgt
11 laquolaquoS1J
GA= const (2)
dG G 5A _ 27 + A ~87 ~ deg ( 3 )
12 S l t t f i amp I l
6zK p pA dz Adz 2D
M)l4J4lTcopylaquofc^KUTto SKraquooTi|MftK3araquo)SIampS I 8IMuWpound1irflpound-e
z 9 (gt uA) bdquo _ 5 1 mdash = 0 i L T
MPV _ d( PA) u dz dz 2D4
imtwrn mrmammm$xampzgtlt mmm^ommAtixnampeK^^zE^m^^
A P = 2 D ^ 2 ( 6 )
- 2 -
JAERlM87-121
領域2 3 L Dh 12
乙の領域では蒸気泡が形成されるLDh三五12まではき裂に沿っての圧力は一定である
領域3 LDh 12
液体ジェットは二相混相流にだるき裂に沿って圧力は pIC向かつて減少する
図31ζ本報で考察する所のすぼまりき列 (convergentcrack)の寸法を示すき裂については
以下の仮定を設ける
(l) COD はLや2cと比較して小さ Lき裂面積は流れに沿ってゆるやかに減少してLく
液体ジェッ卜はLDh=12で完全に崩壊し乙の点までは圧力分布は平担である
(4) 液相は非圧縮性流体とする
0三五 z 12 Dhでは相変化はなく
(2)
(3)
x= 0とするョ(5)
質量保存則11
流路面積が変化するき裂を流れる 2相流の質量保存則は
(2) GA= const
(3)
もしくは zで微分して
九十山
内十内
運動量保存則12
fi=-d(pA)(fρ G2
dz Adz 2Dlsquo
運動量保存の式は
」 但盆
G2ι-(1νρ)いρA
(4)
(4)は以下のようにして求まるき裂に沿って単位長さ当り運動量を考えると流れが定常流であ
θ(ρUA) るから一一万I一 =0として
d(pAρu2
dz 一却h
Aa-u一
ρ一
引一也 (5)
となる (5)の左辺は密度変化と函積変化によって生じる加速度項右辺は外刀項であって第一項
は圧力勾配第二項は摩擦損失である摩擦損失の実験式として管長eICお貯る圧力損失を
企 p=fEtρu2 (6)
-2-
JAERI-M 87-121
T-4nlaquo maft^itour^iia^ss^ii-^-ltdeg u 2 ^ H i n s o c harass 2 JST
dQou8A)_ d G2A
(7)
B)(7)lcftA-fSi
mdash - ^ i mdash G A 9 z
( ^ ) - y 9 F ( 8 )
c n M 4 ) copy pound a i ^ 5 o KSiiJtGfiACggampi LTfMraquoyenraquoJfcD
G=GcAcA (9)
13 poundSlcBofcKampraquo
(4)tbn(z = L)raquopoundAn (z-=0) i f zK-3 l raquoTlaquoraquoL aicraquorfcff ilaquo3poundraquo4 0
Apoiai = Api + Apabdquo + Ap a r e a + Apf (101
= Go Vio _ G c Vio Ac 2 C 2 2 C 2 ^ Ao A Pi 57^2 o7^C-4mdash ) 111)
tDii^iicopy o bulle^g^bic j sectE^^T(i(4)copym i i|-e^^$ n s o
APacc = J G 2 ^ ( 1 ) ) dz
= J L G 2 C (i-x)v + xvg]dz aa o dz 8
aaKgt^Tffi (4)laquo-laquo+nif dvo dz=o tuzlto-e
A P a C c = J 1 2 D G 2 - ^ L d z + J U 2 r C( l -x)v 1 0 +xv g ]dz 0 QZ UZ
- 3 -
JAERIM 87-121
Af で与えれば単位長さについて生じる摩擦力はー一一ρu2で与えられるこれが右辺第2項であ
2Dh
る (5)をG=ρuを用いて書き変えると加速度項は
θωugA)θGZA ーマ三一=五 (-r)
A
一ZOB
=G2A万立lt~)+担A4立十 G2
Oz ρρσZ ρ (7)
(3)を(7)1ζ代入すると
(ρuZA)θ1 G2 aA 一一方Tー=G
2A万-zlt戸 )-7否7 (8)
乙れが(4)の左辺となる質量速度GはAの関数として質量保存則より
(9) G=GcAA
で与えられGcは後に定める
き裂に沿った庄カ損失13
(4)を出口ltz = L)から入口 (zτ0)までzについて積分しき裂に沿った圧力損失を定める
U()) ムPtotal ムPI+ Lpacc +ムParea+ムPr
と書いて右辺の各成分を順次定めてみるまずム P1は入口損失であって(2)を用いれば
o 2V Gc 2Vo AームPI と un ~U = cn ~U (ーム)2 C2 2 C2 A
れ
Mnu
となる
加速度項のうち密度変化による圧力降下は仙の第 1項で表示される
βPa同 =rG2品(1ρ)dz
=IG2是((1 -x)い XVg J dz U2J
聞において仮定(4)を考慮すればdvodz=Oとなるので
dvιd dpacc =rUG2 UVl且 dz+ Jl~D G2
ー ((1-X)Vo +xvR Jdz dz U -dz --- _ bull
-3ー
it--flit--iiiu
JAERI-M 87 -121
=G 2C(l-x)v 1 0 + xvg )gtbdquo
= G 2 ( ( 1 - X c ) Vic + X c V g c - V l 0 ]
=G a Cx c (v g c -v I 0 )3 03
aaicfeigtrx (z=i2D)=o amplttovc = v 1 0 (^ESlt t ) poundffiffi Uzbdquo G t t^p^n i t - r
G2 = G g G deg = -^-(l + CAcA)2] (14)
G 2
APacc=^- S -C l + CA cAi) 2][X c ( V g c - V 1 0 ) ]
G2 dA A P = J o ^A d ^ d Z
AO A
= G 2 A 2 fAc -yenmdash dA U c A laquo J A 0 A 3
-f- ( v l l i - l + ( J ) ) + x ( v v bdquo ) l - l + ( | ) ) )
tt6)copy^3SfCfc^T
A C i 3 d A = r i ^ d A + j A C bull+raquo(-gt d A AO bullbull AO A Ai
f xdz
fcJctf
J xdz 12D
- = Vgc+_V gj_
2
ttyen^Wttttlsect LTx ( v g - vbdquo )fflJgpoundiraquocopyft(tplusmn Lfcc
- 4 -
JAERI-M 87121
=G2((1-X) VIO+XVg)~位m
=G2((1-XC)Vlc+XcVgC-VIO)
U3) =G2( Xc (vgC -VI0))
(13)において X(z=12D)=OおよびVlc=V10(非圧縮性)を使用した Gは平均値であって
G2 = 今~=手(1 + (Ac AIア〕 (14]
よって(13)は最終的に
tPacc =子(1 + (Acl AY)(xc (い (15)
となる
次に加速度項のうち面積変化による圧力降下を求める(4)の第 2項より
G2 dA
tParea = J 一一一一dzρA dz
4AC G2v = ーーーー-ーJAO A dA
dA
=手 (v1o-1+会内王(予g-V10)ー1+(全)2 ) (16)
=GiAI会
h+X(Vg-V10)
Ad d A や dA+fC Ai
酬の第3式において
JAC43dA=JAi AO AO
とし右辺第2項の積分計算においてvg(A) X(A)のままでは積分不能なので
Z-z
d
一d
x一X
D
一
D
L
U
一LU
FJEFSJ
一一-x
および
日切ご _Vgc+ Vgi V g一一一宮一一
なる平均的値を使用して X(Vg-VIO)の項を積分の外1lt出した
-4-
JAERI-M 87 -121
mmzmmampiz laquot BE nnTmxzm 4 s t n r-- f G 2
J
^ 2 - D h C G 2 v d Z
= mdash T G 2(xv g+ ( l - x ) v bdquo ) d z
fC2
- ^ C (xv g +( l - x ) v 1 0 K L D h - 1 2 ) )
f = T ( | - 1 o U 2 ) (19)
TxZgtnZ0 sectgfflffi(H-ft^poundtiott5copy^Nikradsereg^poundffl^Tf pound
p = 2 1 o g ( R h k ) + 1 7 4 (20)
14 fflOEfipoundKraquoiSSltcopyMamp
Pc = P o - A P t o a l = F ( G c )
=PO~Y1^ ( Af ) 2 + 1 + ( i f ) 2 X c ( v ^ V l o )
+vo 1 - ( ^ ) ) + x ( v v ) U - ( - ^ ) 2 )
+ ((xvB+ (1-X)VJbdquo(LDI-12)) (21)
i t t S o BDraquoc5igtrpc poundampSfcfiG cgEftTteltTittfcgtttl gt raquo _ e c reg G c ^ a 6 5 0
- 5 -
JAERIM 87121
最後に管摩擦による圧力降下は凶の第4項で表示され
L f G2
ムPr=J 一一一一九 ρ2Dh
=iIL GZv dz 2 Dh J 0
=ム sG2(xvg+ (l-x)v1o)dz 2Dh
fG2
=子 ([ xVg+ ( 1 -i( ) V 10 ) (L Dh -12 ) )
となる Dhはz11依存せず一定とみなしているので積分の外に出しである
管摩擦係数 fは
f=T(tρu2 )
U8)
U9)
で与えられるき裂の表面は十分荒いと考えられるのでNikradseの式を用いて fを
i=叩 Rhk)+174 四)
で評価する
14 出口Eカと臨界質量速度との関係
以上で側で定義した 4個の圧力領失項が定まったき裂出口における圧力は出口における質量
速度の関数であるから
PC = POームPtotal=F(Gc)
G~ V10 Ac = PO -c ( I~ (一一+1+ (五一iHXc (vgC-vlo) ) 2 C Ao
+VIO 1 -(うと))+王仔g-V10) 1-合))
+fx干g+ (1一五)VIO ) (LlDh -12) ) 1)となる聞においてPCを求めるにはGcが既知でなくてはならない次章で乙のGcを求める
-5ー
JAERI-M 87-121
2 2ff iB^Mi$laquoGc (123)
(1) if^fflrMUiffi^Jx-r mamptirZo (2) ^copyfpoundJg M t t H i ^ K i ^ ^ u B u = l i i S (3) 0 s J L D t laquo 1 2 T l x = 0
CfflltS^copyfeilcG c(i
G = - C x - ^ + ( v 6 - v ) - g )- (22)
i laquo t gt 5 o Ql)poundgtpoundiq22)poundALlaquoSIlpoundttiiA(pound^LCo T ^ e teffiaKfctf S t tS i l pound ^ L T l gt 3 o
fltffcatfcfcT LT lt pound laquok -p left s 0 Henry li-3poundiBlaquoaEBrticfctf 1 ttaaampflEOampMffli ffKH--gpoundffiLfc an tnffl^ntfLDhsi2olaquolaquoKiraquor
= N dp dp
i ^ S o c e l t
N = 20 0 xE xE lt 005
N=10 x E S005
X E = C 4 ~ pound J E S g - Si
d x E _ u XJ dp ^ x dp (2laquo dp -s J E
amppoundftlMScopyEttttl9amppoundft0 6 i T
dv vbdquo _ dp pj-
r = C p c v
- 6
JAERIMB7121
2 2相臨界質量速度Gc(123)
Gcを求めるに当って以下の仮定を設ける
(11 き裂中の流れは低クオリティ高圧とする
(2) その結果流れは均質となり usul= 1となる
(3) 0 ~ LI Dh ~ 12では X==O
乙の仮定のもとにGcは
Gトー〔 xh+(vg-vl)451ildp
bull 0 bullbullbull ap 2)
と表わせる(1])をもとに闘を導入した結果を付録Aに示した下添字eは出口における状態量
を示している
L Dh孟 12の領域では相間質量移行率が無視できなくなるかっ図1図 21ζ示したように圧
力が急激に降下してくるようになる Henryは一定面積流路内における l成分臨界流の棺間質量
移行率11関する実験式を提示した (11)乙れを用いればLlDhミ12の領域において
回)
となる乙乙lζ
N = 200 XE XE lt005
N = 1 0 XE 主主005
Sn -S X= (ーとーeJ
助
Sg-SI ldquo
乙れを微分して
Aιds dXE
(1-x)ザ +x孟止XE - dp 0P dp にSg-Syen
-E 幽
iii
であって添字Eは熱力学的平衡状態を示しておりすべての状態量やその微分値は上流側よど
み点抗態を固定したままで熱力学的平衡条件から定まる乙とを示している
さらに蒸気相の圧縮性は等温変化のもとで
dvι=ーヱL
dp pr 四
r = cpl c
-6-
JAERI-M 87-121
G2
c = [x - ^ - ( v ^ v ^ N - j j ^ 1 26)
x = B ( x L T - x ) d ( z D h - 12) (27)
B = 00523
x L T = N x E (28)
T amp 3 0 (Z7)poundz = 12D h(x=0) i z = L ( x = x e ) i copy F B T e laquo t pound plusmn
x = x L T [ l - e x p - | ( z - L ) H x e expC-i ( z -L) ] (29) Dh Dh
i t t O z = 12Dh Tx = 0 laquo S lt 8 f c f t A f i t f
Xe=xu T Cl-exp-B(LD h -12)J] (30)
secttftSlt fclt29)pound z =12 Dbdquo pound z = LCD^-eatiJ-LTtfflgliKfcW-S 3^ J T-fpound$a6
X L - 1 2 D ^ 1 2 D h x d z
mdash XLT _ D 1
B LDb-12 u
Po - P B = -^pv bull (32)
G = gtu $ X
G = v 2 o ( P o - P B )
- 7 -
JAERI -M 67121
で与えられる聞と闘を聞に代入すれば
G宮〔 xiL(vg-V10)NAEi〕2pr 8 υ dp (26)
となる
混相体のクオリティ xは指数関数的IC緩和するとして
x=B(xLT-x)d (zDh-12) 町)
としてみるここに
B= 00523
XLT = NXE 側
である闘を z=12Dh(x=O)とz=L(x=x)との閣で積分すると
x= X州一切ト喜 (z-L)))+ Xe時ト主 (z-L) 1 JIh Llh
倒)
となり z=12Dhでx=Oなる条件を倒に代入すれば
X=xLT(1-expーB(LDh-12) J) (30)
が得られるまた仰を z=12 Dhとz=Lの聞で積分してこの区聞における平均クオリティを求め
ると
王=--L-fL xdz L-12D
-nd
一D一
F一YLA
一BT
X 一一
(31)
が得られる
最終的に凶と聞とを同時に満足するGcを見い出せばよいそれには出口圧力を変化させてくり
返し計算でGcをもとめる必要となるデータはき裂形状とよどみ点圧力温度である
また流れが臨界流に達していない場合は単相流非圧縮性流れの式から
Po -PB= 2ρu同 間
G=ρuゆえ
G=2ρ(Po -PB ) 倒
となるf
(2)ではG= 2g石O-PB)となっているが間違いだと思う EP副プログラムで酬を使用している
ので問題はない
-7ー
JAERI-M 87-121
3
(1) BWRjMampgft (2) PWRaKftft
lcfcy-Ssch80fcJO schl60ffl^|l)^tcopyiiia^^is6Co itampamppound-amp 1 icf^to poundcopyt raquo - e ( 4 S a S 2 c pound8(BI |alaquot tC0Dpound 8 l raquo S L f 5 gt - laquo i L f c o 2c = 20 50 100 mm COD=005 010 015 020 025 mm U i 4 B 8 B 12B 16 B copy sch 80 amp J Ofschl6Og2copy0PWpound Ltz0
3 - K0fctjpound LTt tEI^Ka i igGc (kgm7s) ^ 5 ^ 8 ) 1 ^ f c pound ICKATcopylaquot 9 K 3iiBlWpoundLTGc (gpmmm 2)^J6Co
1 kgm2s= 11 mVs=(l378543)gallon10 6mm 2(l60)min
- 1585 xlO^gpmmm2 (34)
W c = G c 2 c C O D (35)
31 n5tflraquoaaGepoundpound8JBttpoundregNff
= 100mm 5OmmiLfcfl0GeM^LT^5o 2 o O H i J t g f 6poundi^f( poundpoundlt I f t o T l i bull S t i t f ^ ^ S o 2c = 20mmff l l ( iLT( i^^^l l4 g]5 i ^ lt ^ - t - 3 f c 0 oIC|a6 iH7t i2c=100mm 20mmcopyBcopyPWRiIiK^copyGlt 2-^rTo ftiO ^JimdashSfcLT^So 2c=50mmcopyH(i^LT( i^ j ^^ Ccopy 2 f tcopy l lpoundpoundlt- i f e L T W c 0 pound ftrt6g^)8(amp0$M8
JilJcopyCltt^tgtaBiKlttGelttcopyBI^plusmn2clci^cff-rcODiLfccopyffi^-SCii5laquoo L T E f f P S i laquo e E f r laquo f f f t t lt 3 6 a f f 4 L i t t f c 4 amp S raquo laquo i t t 0 e
32 n j M t t 9 U W pound pound 8 pound t t lt a gt M i
-3flcWclttS^WltbcopyM^to5o SHcopyi iraquoraquoplusmnGcbulllaquolaquoltbull W cCgpm)poundampfflLT (^copy-CCfflffiO^^^ffl-C^So S8raquo6Eri3Tfc fflfcJcSWc^^-To H8Ki5gpm lregJ|gpound lgpm|SS$ampSLT3o CfflSI^ffl^SCifcfcoT KtziZ2 c = 100mmpoundbull-
- 8 -
JAERI-M 87121
位司考3
原研版漏洩率解析コードを用いて
(1) BWR巡転条件
PWR運転条件
における sch80および sch160相当肉厚からの漏洩率を求めた計算条件を表 1IC示す乙の計
算ではき裂長さ 2cき裂開口変位CODとき裂深さ Lをパラメータとした 2c=20 50 100
(2)
mm COD = 005 010 015 020 025 mm Lは4B 8 B 12 B 16 Bのsch80およ
びsch160配管の肉厚とした
コードの出力としては臨界質量速度Gc(kgm2 Is )が得られるがζの値をもとに以下のように
単位換算をしてGc(gpmmm 2)を求めた
ー
-lili--
1 kgm2s= 11 Im21 s = ( 113 78543 ) gallon 1 106mm2( 160) min
(問)= 1585xlO6gpmmm2
Dhは(1)から求めたまた質量流量Wcは
(35) Wc= Gc 2 c COD
から求めた
臨界質量速度 Gcとき裂形状との関係
図4から図7にGcとCODとの関係を示すこのうち図4と図5はBWR運転条件において2c
=100mm 50mmとした時のGc値を示している 2つの図を比較すると両者は全く重なってい
る乙とが分かる 2c=20mmの図は示してはないが図 4図5と全く同一であったっき1ζ図6
と図 7は2c= 100mm 20mmの時の PWR運転条件のGcを示すやはり両者は一致している
2c=50mmの図は示してはいないが乙の 2枚の図と全く一致していた 乙れが臨界流の特徴
31
jitBilli--Eiri--
である
以上の乙とからき裂形状と Gcとの関係は 2ciζは依存せずCODとLにのみ依存する乙とが分る
そして配管口荏が大となる程配管肉厚すなわちき裂深さ Lが大となるため管摩擦が大となるので
Gcが小となるのである
臨界質量流量Wcとき裂形状との関係
つぎにVれとき裂形状との関係を求める現実の漏洩量はGcではなく Wc (gpm )を使用して
いるので乙の値の方が有用である図8から図13までに聞によるWcを示す図8Irは 5gpm
限界線と 19pm限界線が示してある乙の図を用いる乙とによってたとえば2c=linfinmmを有す
-8-
32
JAERI-M 87-121
h 16 4 y-^sch 80Egjampraquoamp5 gpmOiiS ipound-4gtLSCODfflffigglc^iampSCt^tijjfeSo 3 copy0y^(tCOD==O22mmpoundgEltampltitl6o BWRPWR0M-Ji3pound[118 tmuttktamptZC t claquofc oTPWRBcopyWc 02fJBWRB$0Wc =fc 0 W t ^ S C i ^ S o cnlaquoGc0fi 5 PWRI$ copyBWR8$J raquogt fc^-eab-Sraquopound-bullampbdquo
S)14^tH17lCig|W(C2c^fS^TCODiLi^^degy gt - pound UcMfregW cpound^-ro CfflEl A^2c fc J c cOD^ h i t t n i f a i S t f ( i S ^WcA laquo Jgt t5C iU lt raquoS o W c ( i 2 c
33 1 3 5 gpm europound bullamplaquoraquo- pound
S8gtraquoiai3ffl^rWc= 1 3 5gpmpoundpound-tf LtfbullgfrcopyCOD poundig^-i ^gtT Ciamp0Wlaquo pound ^ ^ 5 2c i f f lBg^B^t ^ lcLfc0^18iS l9TT5o 2 c 0 ( i LT(i20 50100mm 0 3 ^ laquo D ^ 5 gt - pound LfcOt i gt^in( i5^Wcmdash^t + S 2cpoundCODcopyfi0i|Mamp-fe-ViMampttDmfrZnZnampo ^gtH18 19iefctPTWc=3 5gpmpoundt3-zZ7-9ampampZtljetl2 ^ J t f 1 ^ L ^ ^ - ^ i i n - r ^ ^ ^ a f t t i 2c= 20mmT(iCODgt 025mmi^oTLt-55^J -T5o I tSCf005ltCODi025mmt r^k^-1i CODgt 025mm(Co(gtTttltraquoLT^
4 M lamp
(1) laquopound3 (2) SMP^amp (3) tsmmz
(1) Kft^GcttsectpoundEHnpoundttpoundpound9E|3icttU 58[gltlciittLtt^o ^LTitfS
(2) 1 3 5gpmpoundiStSlflngfipoundsectSfipound0|lf|poundIILfco
- 9 -
符
JAERI-M 87121
る16インチ sch80配管から 5gpmの漏洩を与える CODの値を容易に定めることが出来る今
の例ではCOD=022mmと読みとれる BWRPWRの差で見ると図8と図11とを比較する ζと
によってPWR時のWcの方がBWR時のWcよりも大であることが分る乙れはGcの値がPWR時
の方がBWR時よりも大であるからである
図14から図111ζは横軸lζ2cを採ってCODとLとをパラメータとした時のWcを示す乙の図
から 2cおよびCODが小となれば当然ではあるが叫が減少することがよく分るまたWcは2c
lζ対し直線で変化する
33 1 35 gpmを与えるさ裂寸法
図8から図13を用いて既=l35gpmを生ぜしむる所のCODを読みとって乙れらのWcを
与える 2cとの関係を明きらかにしたのが図18と図19である 2cの値としては 2050 100mm
の3点のみをパラメータとしたので少々雑ではあるがWcを一定とする 2cとCODの値の組み合せ
状態がとの図から得られるなお図1819において叫=35 gpmを与えるデータ点がそれぞれ2
点および 1点しか与えられていない理由は 2c=20mmではCODgtO 25mmとなってしまうから
である計算では 005 孟 COD~ 025mmまで変化させ CODgt O 25mmについては計算してい
ないためである
4結 論
米国電力研究所が作成したき裂からの漏洩量を求める計算コードを原研機にマウン卜させた
初期流体は飽和水かサブクール水であって臨界流モデルとしてはHenryのモデルを使用してい
る乙のコードを用いて質量流量を
(1) き裂長さ
(2) き裂開口変位
(3) き裂深さ
をパラメータとしてBWRPWR運転条件で求めたその結果以下の乙とが分った
(1) 質量速度Gcはき裂開口変位とき裂深さに依存しき裂長さには依存しない そしてき裂
関口変位が小なる程またき裂深さが大なる程Gcは低下する
(2) 1 3 5 gpmを与えるき裂開口変位とき裂長さの関係を図示した
謝 百字
本報をまとめるにあたっては構造強度研究室柴田勝之博士よりまたプログラム編成にあたって
はCSK関谷秀郎氏より有益なコメントを受げました
-9一
JAERI-M 87-121
n m
[1] RP Collier et al Two-Phase Flow through Intergranular Stress Corrosion
Cracks and Resulting Acoustic Emission NP-3540-LD April (1984)
[2] D Abdollahian B Chexal Calculation of Leak Rates through Cracks in Pipes
and Tubes NP-3395 December (1983 )
(3) M E Mayfield et al Cold Leg Integrity Evaluation NUREGCR-1319 R 5
February ( 1980)
(4) fciF ampa w Effaa i8gtampcopylaquoKmlaquoE 23regBampteygts9AmtiiMix M B313C1986)
C5) T Yano E Matsushima A Okamoto Leak Flow Rate fromThrough-Wall Crack
in Pipe 2nd ASME-JSME Thermal Engineering Joint Conference Hawaii
March (1987)
(6) K Shibata S Miyazono T Kaneko N Yokoyama Ductile Fracture Behavior of
Circumferentially Cracked TYPE304 Stainless Steel Piping under Bending Load
Nuclear Engineering and Design vol 94 (1986)
(7) mm amp mihiifr Ramp^ampti+ampsvsmmmltDmmitMyen9plusmnLBBMb E8laquo24laquo5 (1986)
(8) mm raquo WHS wmttziiMmmmampGtzGt yf-pssus304SiBejraquofcj ampSTS42ampXmampBltDampmtM$M JAERI-M 86-078(1986)
(9) amp^ mm M sraquo m^ampampmttvmmmmt2gtw JAERI-M 85-064 (1986)
cio) gem mm raquo Bgt ejFElaquottcopyffittttlaquofcHetpound (raquo2laquo) JAERI-M 86-098(1986)
(11) R E Henry The Two-Phase Critical Discharge of Initially Saturated or Sub-
cooled Liquid Nuclear Science and Engineering 41 (1970)
(12) R E H e n r y HK Fauske The Two-Phase Critical Flow of One - Component
Mixutures in Nozzles Orifices and Short Tubes J of Heat TransferTrans
of the ASME May (1971) fcJfgcopy$IE8 (1 sep 1987) K^^rJpoundlTlc^StfregXtt^^fcf f le i i JDLrJlto
(A) T Yano et a l Leak flow rate from through-wall crack in pipe JSME
Tuternational Journal to be appeared
(B) T Yano et a l Evaluation of leak flow rate and jet impingement related to leak before break Nucl Eng Design to be appeared
CO H John et a l Kritische Leckstromung aus rauhen Rissen in Druckbehaltern
kfk 4192 to be appeared
- 1 0 -
]AERI -M 87121
献文考参
R P Coll ier et al Two司PhaseFlow through Intergranular Stress
Cracks and Resulting Acoustic Emission NP-3540-LD April (1984)
D Abdollahian B Chexal Calculation of Leak Rates through Cracks in Pi pes
and Tubes NP -3395 December ( 1983 )
M E Mayfield etal Cold Leg Integrity Evaluation NUREGCR-1319R5
February (1980)
矢野松島岡本配管貫通欠陥からの流出流量第23回日本伝熱シンポジウム講演論文
集 B313 (1986)
Corrosion 〕-〔
(2 )
(4)
(3 )
dnttbijuMANnu町frpド9Pドtμトゃに広
υιhhhl吻1
j
T Yano E Matsushima A Okamoto Leak F10w Rate fromThrough-Wall Crack
in Pipe 2nd ASME-JSME官官rmalEngineerir恵 JointConference bull
March (1987)
Hawaii
(5)
K Shibata S Miyazono T Kaneko NYokoyama Ductile Fracture Behavior of
Circumferentially Cracked TYPE304 Stainless Steel Pipi曙 underBendir事Load
Nuclear Er習ineeringand Design vol 94 (1986)
柴田金子横山ほか周方向欠陥を有するSUS304鋼配管の延性破墳挙動と LBB評価
圧力技術24巻 5号(1986)
柴田大場川村ほか貫通または未貫通欠陥を有する 6インチ口径SUS304鋼配管およ
びSTS42炭素鋼配管の延性破境挙動 JAERI -M 86 -078 (1986)
金子柴田大場ほか軽水炉配管材の延性破墳に関する研究 JAERI-M
(1986 )
安田柴田大場ほか軽水炉配菅材の延性破壊に関する研究(第2報) JAERI-M
86 -098 ( 1986)
85ー064
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
R E Henry Theτwo-Phase Critical Discharge of Initially Saturated or Suo-
cinfinled Liquid Nuclear Science and Er恵ineering 41 (1970)
R E Henry H K Fauske The Two-P加seCritical Flow of One -Cornponent
Mixutures in Nozzles Orifices aOO Short Tubes 1 of Heat TransferTrans
of the ASME地Iy(1971)
なお本稿の校正時 (1sep 1987)において以下に示す最新の文献を得たの守追加しておく
Leak flow rate frorn through-wall crack in pipe JSME
dl
噌
EA〔
(12)
T Yano et al
Tuternat ional Journal to be appeared
T Yano et al Evaluation of leak f10w rate皿 djet irnpingernent related
to leak before break Nucl Eng Design to be appeared
H John et al Kritische Leckstrるrnungaus rauhen Rissen in Druckbehal tern
(A)
(B)
-10-
to be appeared kfk 4192
( C)
JAERI-M 87 -121
i n laquo bull laquo =
Po To 2c COD L k m s kPa degC mm mm mm cm
BWR 6865 2845 20 50
100
005 010 015 020 025
86 127 174 214
0003
PWR 15651 3249 20 50
100
005 010 015 020 025
135 230 333 405
0003
plusmnfrZgtffifcsch 80SEW4 8 12 16BSIPlCffla L T ^ o
Jbampgttl iCschl60Eg 4 8 1216 Bf f i^ lCf f iSL-C^Sc
LIQUID bull sssssAr V A P 0 R Ysrysyxsaz
fyssy
t 0ltLDlt3
amp) ^
r
3 lt LD lt 12 vysssssssfsssssss-sgt-Ai
pound VSWAA
I DISPERSED I p V TWO-PHASE REGION
LDgt12
S-^mdash ^-A Ugt deg raquo bull bull bull
1 CHOKING PLANE -
V ASSUMED^ V ACTUAL-^
Z LD -12
0 2 LD h = 12 amp laquo 4 i amp 0 8 n t t t t S 3 c i i )
- i i -
~
JAERI-M 87121
件
圧 力「五度 き裂長さ き裂関口変位 き裂深さ 表面粗さ図 番
Po To 2c COD L k
kPa C mm 官官n 官官n c町l
005 86 20 O 10 12 7
BWR 6865 284 5 50 O 15 174 0003
100 020 21 4 025
005 135 20 010
230 PWR 15651 3249 50 015
333 0003
100 020 405 」025
--
条算2十表 1
上から順次sch80配管48 12 16B板厚に相当している
κヶノパル何〆シシ4ェ三
写汚字ヲヌ~ガミと
Pb PIyen lt110 lt 3 3 lt 110 lt I2 _
WAWH3ケ~Mとご
--一一一一一一沼稲zqTI附PHASEREGION
上から順次 sch160配管 481216 B板厚lC相当している
路話室grVAPOR
LlQUIO p芳男
AnE|し
z 110gt 12
するどい角を過ぎる飽和水もしくはサークル水のき裂内流動型式図 1
一一」ふれ」
ASSUMEOyen ーーーーー--~shyACTUAl-
yen Z
LlDh= 12なる場合のき裂内流動型式(11 )
-11-
110 bull 12
図 2
pound
exit plane Ac
Ai(z=12Dh)
inlet plane Ao
19B7 March 11
13 4 laquo Tf ft L13
I Po =6865 kPa =I 50000
0 0-5 Dh(mm)
i i i i i i i
0 01 02 03 1967 Apr 9 iso COD(mm)
33
14 BWRjlfe^ToKMKGciCODiff lBMSi (2c = 100 mm)
~明旬同司~~明弔問_--lt-~一一ー 1
一 一一hellip一一一一
50000
た白河
7ζ
infin7HNH
(2NE~E)UO
RURURURM
48um
PO =6865 kPa To =28450C
2C=100 mm k =30um e4
E EO5
E a 01
U lt)
会一4K0r-82amp0 exit plane Ac
tl
O
03
05 Dh(mm)
01 0-2 COD(mm)
O
O 1ge7 Apri 9 i田
inlet plane Ao
BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 100 mm) 図41
4EA L
き裂寸法図3
1987 March 11
o o o o in
JAE
RI-M
87-121
(s2iu6gtj)D9
CD bullvashy
in COCD
oo
SIS
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LO
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UJC
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O
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Q
00 o
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M
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o i
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^ o
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(s3uu6gt|)D
9
QQ oQ toco
lt oo 2lte
bull O
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II II
it II
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CM JC
I
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E E
00
o 2~
58
(70iujaid6)39 lt
Q
AJ Q
O
(J AJ
a Q
W sect
-13
-
」〉同河目
1
玄infin4IFNH
950000
(的
NE~mv-)υ
88
128 16B
48
Po= 15651 kPa To= 3249セ2C=100mm k= 30μm
pc
一一一一一一一一一一一 一
N
205 E 0 0
υ lt)
50000
(的
NEmv-)υ
B
B
B
4
8包絡
Gc d
凡 =6865kPa To =28450C 2C=50mm k =30um
叫
ε ε05 崎ε a m u () 1
51
O 05
Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
O O
Dh(mm)
o 01 0之 03COD(mm)
05 o
19amp7 Aprillgt iso
PWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係
(2 c = 100 mm) 図6BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係
(2 c = 50 mm)
1銘7April 17 iso
図5
JAE
RI-M
8
7-1
21
(sBgt|) DM Lfgt o
co CQ torn
o
ID
O
o
E opound
pound O
5
lt-gt
o (uud6)DM
I
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-
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O
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CO
CM
c
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J
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AJ Q
O
O
AJ o
s G
o W
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2
(7aiujujd6)D
9 -14
-
Wc d
PO =6865 kPa To =2845 oc 2C=100 mm
k =30um
20 50αm
48
Po = 15651 kPa 了 =32490C
2C =20mm k =30μm
ピ巴回
Eginfin4I戸回目
10
引 2881 三12酎05ε1681 s
5gpm
nu
(Eao)U〉〉
(ω
Nε230
88
128 16
eaε E 05 司ε a 01 υ
yen() h
O
Dh(mm羽n
o 01 ひ2 03 COD(mm)
05 O o
Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
05 O
la7 AprillO is図8 BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 100 mm)
T鎖rIMay7 Iso
図 7 PWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 20 mm)
JAE
RI-M
8
7-1
21
(S5gtI)D
M
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i gt=
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O
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lt II CO
CO O
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CM CM
CO
II II
II II
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JX
o CM
CO
b Si
O
O
(uud6) DM
u
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^ Q
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I
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M
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bull O
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1
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CO CO
O
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CM in en II
II ii
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CM JC
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CM
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b pound
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o (UJCJ6)DM
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O
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-
一~ 一 larrーー一一一一一一_~~ -=-r---百一一~~~尻-~司V亡ヤ判明F壱~~一律零時喧~担--1
』〉切河一-玄infin41-N-
10
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05 u ~
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20fPo To =28450C 2C =20mm k =30μm
ε 810
U
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10
的05毛
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larr一一一一larr一一一 一larr一一一一一
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B
B
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-
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旬
o O Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
O 05
o 01 02 0-3 むOD(mm)
Dh(mm)
19S7 May 11 iso
BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 20 nun) 図 10
1987 May 7画
BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 50 nun) 図9
JAER
I-M
87-121
(s6gtt)DM
in o
OQ oogffi
o CNI
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CO
CM
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O
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IS
5
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(s6gt|) DM
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o 5 Q
O
o
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(uud6)DM
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Q
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W
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ー=-=-~-lt------町内九川町一一- ~- -~-~r~マ一 一一一一ー一一一一官一~-~-~一一一昨P一一一--一一一芳一一一一一o-=~止吐円ーでもτー~一~E胃哩暫明野J
10
ダWc20fF
T 0 =32490C 2C =50mm k =30μm
20
10 4
PO =15651 kPa To =3249OC 2C=100 mm
ι三30~m
』〉周知-eph
infin4E-N-
的
01
4B~05さ881 gt 128 168
ε 810
υ ~
的
1281 ~ 16副05τ
3ま
88
510
U
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O O O 05 o
Dh(mm)
o O~ 02 03 COD(mm)
Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
官賠7MayS is
PWR遂転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 50 mm) 図 12
1987A防illOiso
PWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 100 mm) 図 11
JAE
RI-M
87-121
H
03 00
oa gt
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(uid5)3M
1 2
(S6gtJ)OM
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O
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O
CM
1 3copound$2
3copound$2
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1
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sect
1
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20
』〉同河【BP両国
J7-N-
Wc J
PO =6865 kPa To =2B450C
--148 88
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10
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05 u 3
20 0 = IH To =324goC
2C =20 mm k =30μm
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48沼稲
E 810 υ ~ -~
O O
Ohmm)
o 01 02 03 COD(mm)
05 o
1錫7May12 iso
BWR運転条件下の質量抗量WcとCODとの関係 (4B 8 B配管)図 14
PWR連転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c=20mm)
1967 May7 Is
図 13
JAERI-M 87-121
oa oo
03
BE
Q bullAJ O
Be W
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Q
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~ ---~ーザーー一一行日~一一~~~計百一一『
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』〉同月』
1
玄infin4g】
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015
20
O
10
(Eam)U〉〉
PO =6865 kPa To =28450C
12 B 16 B
20
50 20
E a ~ 10 υ 3
世間17May 12 国
ド司
α3
1987 May 15 iso
PWR遥転条件下の質量流量Wcと2cとの関係 (4B 8 B配管)図 16
BWR運転条件下の質量流量肌と 2cとの関係(12B16B配管)図15
JAER
I-M
87-121
COOQ
m
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QC
QD
OC
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一一 ι hellip門戸一一一一
PO To
20
-
」〉開
-N7gさよ回目
3
(EE)00υ
01
園ε a 310 U
~ lzl
50 100
2C(mm) 20 O
50
2C(mm) 20
1967 May 15也
1民r1May 9 iso
BWR速転条件下でWc= 1 3 5 gpmを与えるCODと2c図 18PWR運転条件下の質量流量Rと2cとの関係(12B16B配管)図 17
JAER
I-M
87-121
COCO CD
se^joo mooco gtioosr
o o pound E SS
o CM
CO
o CM
u
AJ Q
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-20-
ダWc
』〉阿刃向玄infin48-N-
03
E E ~ 02
Q
O 1
po
100 50
2C(mm)
19J7 May明国
PWR運転条件下で叫=1 35 gpmを与えるCODと2c図19
JAERI-M 87-121
HMA Henry(DmWtilTil (12)
(i) mampltoamp $fl3 Wi = (gt ui Ai
3KSMB W 8 = lt o g u g A g (AD
(2) ilfampficopy^
d(WgUg+WiUi) =-Adp+dFw ltA2)
ffi^J^liaiCjS^^lttiii)llcj5^^(i^^^J0^trSiLTlaquo^^^^^-r5i (A2) (iWg=xW W = ( l - x ) W G=AW4ff l^ t
dp=-d[G x u g + ( l - x ) u ] (A3)
SJ^Bfra dG=OTltfc bullsect$raquopound (A3)laquo
dp=-GdC x u g + (1-x) u ) (A4)
i tt S o Bgf^fite throat g|5Tpound t 5 C i ^
c - _ [ d ( x u g + ( l - x ) u i 3 _ c d x k + ( l - x ) u i ^ 5 )
K l ^ f t laquo throat SiJKfclr
- g - k - 0 CA6)
T5o (A5) ICfe^TuipoundxlttkTg3gLrsecto
(A 7)
xG = lt0g ug a
(1-Ug =
- x) G = P ui
kui ( 1 --a)
fcOai ufB4-T4i
U ] = xv R +k ( l-x)vi c U ] = k (A 8)
tiss cn (A5)iclaquoAtn(i-^-=oatLT
-21-
JAERIM87121
付録A Henryの臨界流モデル (12)
乙乙では仰を導入しておく
Moodyは1成分2相混相流の質量速度を熱的平衡のもとで求めたここでは非平衡モデルを用
いてよどみ点状態量のみを既知として質量速度を求める
(1)連続の式
(2)
I夜相
蒸気相
運動量の式
W ρU A
Wgρg ug Ag
d (叫Ug+WU) =-Adp+ dFw
(A1)
(A2)
圧力勾配による外力と運動量による外力は摩擦力より大であるとして摩擦力を無視すると (A2)
はWg=xWW=(-X)W G=AWを用いて
dp=-d(Gxug+(l-X) u)
臨界流では dGOであるから (A3)は
dp-Gd( xUg+ (-x) u)
となる臨界抗態は throat部で生じることから
dxu~+ (1 -X)U _ dxk+(I-x) u G f= ー(- ~-g --- )=ー〔dp dp
臨界条件は throat部において
dG I
dp l - V
である (A5)において Uを xとkで表現してみる
xG =ρg ugα
(l-x) G =ρI UI (1-α)
Ug= kUI
よりαとUgを消去すると
U=2Svg+k (l-x)vLG k V
dGとなる乙れを(A5)に代入すれは一一ー=0を考慮して
dp
-21ー
(A3)
(A4)
(A5)
(A6)
(A 7)
仏8)
JAERI-M 87-121
-G- = C xk+ (1 -x) v f + k O - x ) v ) G 3
= G - d _ [ ( x k + c l - x ) ) x v f f + k ( l - x ) v n ( A g )
G ^ - ( - ^ - [ x k + ( l - x ) ) x v raquo V gt r ^
i S^^S f f t ^ i
G2
c = -c |-l+x(k-l)mdashlaquo+^l+2x(k-l)+v2 0c-l)+k(l-2x) g
civ ~ mdash V7 dk + l+x(k-2)-x 2 (k-l)^+x a - x ) ( v i - p E ) ^ r (All)
(a mtiimv-r4bLltimjpoundti-ampo cornsitix^
d v laquo x dx yen
g + ( v g - v ) ^ Go=~C x ^ g + ( v g - v ) ^ ] (A12)
- 2 2 -
JAERI-M 87121
xvg+k(1-x)v _G-1=一一(xk+ (1 -x) (XVg-rKkyenJ -1) V) GJ dp
=G1-〔xk+(1-x))xv+ k (トx)vL) ) (A9) C1p q II k
よって
Xv+k (1-x) v G=ー〔百E〔lxk+(1-x)lb I〕1 仏10)
微分を実行すると
G ト=一〔守t七か1川1作川+x(α併山kトk-l寸1川)川伽+~(1μ1+2x(k- 1) 川+刊v)ωω2恥刺(X-l)刊)dp k
一一一一一 dv Vn dk + l+x (k-2)-x2 (k-I) )高I+x (1-x)(v)-in石 J-1ωJ)
乙乙で次の仮定を設ける
(1)液相は非圧縮性とするすなわち生 odp
(2) 流れは低クオリティもしくは高圧とする乙の場合k宇 1としてよい
以上の仮定を(All)I乙適用すると
x-p
d一d
lsquovv a
w
lsquo+
V--D-
Ju
一JUx
一一2
e
G
(A121
が求まる乙れが閣である
-22ー
JAERI-M 87-121
ID EPRii$mmv7^-yzmwmmnv-7^-ysTEAMzicmpoundMz-tzo (2) EPRIJRraquolaquo7 ri-f-yilBWIKraquoa+^i-^gtlfflcopy(ftraquoOfcraquoKlaquoffcK +
7^-f- bull JAERI poundfF$ L poundltDifC1ampraquopound LT STEAMZ poundraquoVvfc0
(3) lt OS LAcopy LSI Hi (THRESH) S A f - K L f c fttfcampraquottLfcraquopoundttltltD f i ^^ f tLT^Sc original)iSTlTHRESH=l E -3Tofc 0
SB cKilJf-9 FORMAT pound ^ t 0 SB 2 ( c A ^ r - ^ copy ^ i i ^ amp ^ t o SB3IC Cl)KElaquoSlT^SttraquotS4-ro SB 4KJCL-- C O + K A ^ f - ^ ^ S f t f t n T^So SB 5raquocH5fliS7degn^ 7AlaquoJxh^ 0 SB 6fcftJMpoundSatfJlTIgt5o ^reg
JAERI-M 87121
プログラムリスト
以下に (1)IC記載されている漏洩率解析プログラムを原研機lζマウントさせたリストを示す
原プログラムとの変更点を以下lC示す
(1) EPR 1版蒸気表サブルーチンを原研版蒸気表サブルーチンSTEAMZI乙置き変えた
(2) EPR 1版蒸気表サブルーチンと原研版蒸気表サフツレーチン聞の単位換算のために新たにサ
フツレーチンJAERIを作成しこの中で単位換算をしてSTEAMZを呼んだ
(3) くり返し計算のしきい値 (THRESH)を入力データにした 計算が発散した場合はこの
値を大にしてやる original版ではTHRESH=l E-3であった
表Bllζ入力データ FORMATを示す表B21C入力データの意味と単位を示す表B31乙
(1)に記載されている計算結果を示す表B4にJCLを示す乙の中に入力データが定義され
ている表B51ζ原研版プログラムリストを示す表B61C計算結果が出力されている
値と表B3の値とを比較すると両者は一致しているのでマウントは成功したとみなした
-23-
乙の
付録B
1
1
1
(
1
1
J
l
JAERI-M 87-121
SB 1 Kfif-9 FORMAT
I N P U T D A T A S H E E T PACE OF
ft IB ft -rvrtLt JOB NO raquo - K laquo f l t PUNCH i t 1 i 7 3 - 8 0
IBJOB m VES DECKNAMB NO
J
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7 8 9 0 1 H S C 7 H Q 1 n lt j 6 M 9 0 1 7 3 4 5 6 7 8 9 0 I 3 4 S 6 7 I 9 0
IINKITJWII PlrfW^) Traquo4CHfiT) PBfW^W TiHRBJHtw l h i i i i i h i i u j i EU(flH^) BWii)i EKflfM -iW EWCmo bull v1) ftRCMraquoiri M - t l ^ n ^ l ( ( i
I I I 1 1
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1 l 3 7 8 9 1 0 1 2 3 4 5 7 1 9 0 1 H lt S f T 1 gt J I 3 1 5 t 7 1 1 V 1 I J 4 ( f 7 1 ) |0
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IB 2 A A f - ^ f f l g i i f i
pound$ltpound ^ m m M amp t l IN J poundjampffl t tf traquo9Jte tt L = 1 tmfc S S ^ A ^ J
= 2 mm EfiiKU = 3 if-fv-Kik
P0 Jltfjampllj kPa mtstgt TO J pound pound pound degC PB WE kPa THRESH lt 9jgLff3yen0LtMI a L EPRI copy original IgTfJi 1 E -3
EL S K pound ( = 2 c ) cm EW sectsectIMP^f i (=COD) cm ED $ampamp cm EK yen^SiBraquoampcopy^i cm AR iiSPiBMAPBlaquo tpound L A C A 0 lt 1 Nl SgtISamp K fc tt 5 90deg ft laquo3 $ tt L N2 SraquoraquoIBfctf 345deg ffljPOft 4- L
- 2 4 -
]AERI-M 87-121
喝事表B1 入力データ FORMAT
INPUT DATA SHEET PACE OF
氏 名 a日f-付~ ず司円品名 1 I 73-8C
情lsquo 宅相S1 回胃テー守番
123 511 a 唖 I~ I 1 J S 6 由 0E023a 唖jgI 2 1 5 6 IJ I~ 1 ~ bull 5 6 B 唖 I~ I 2 3 S 6 a J~ I 1 1 5 6 r 9 ~ I 1J 56 8 9ea
則的問1)11 I r91 ~~I~ 1州 i lT骨 iacutefHφ~画 IIPB ~fi~OslashI削 川eslf(何回 111i i 1 i 11111111 i i i LI(閉 W k61~)1 ~yj lI Ii IA 外 IleETHfilil~Ii特 I J(I G~~里世うJ IethampCfl~fIJlIill(Ilitgt 1 1 I fz(Iq 戸~I i 1
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IIl1EI7 ~I川ATiIo_剛開剛醐
表B2 入力データの意味と単位
変数名 物理的意味 単位 備 考
i
l
IN よどみ点の流体条件分別指数 |な し1=1飽和水温度を入力
=2 飽和水圧力を入力
=3サプクール水
温度と圧力両方を入力
kPa I絶対圧力
カ
度
圧
温点
点
み
みど
ど
圧
よ
よ
背
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0
8
P
T
P
kPa
なし IEPRIのoriginal版では1E-3
であった
THRESHIくり返し計算のしきい値
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Nl き裂道筋における90曲がり数|な し
N2 き裂道筋における450 曲がり数|な し
-24-
OS99U0O raquolaquolaquolaquoraquo 3SI3M3X3 9 _bull t9 (Iraquod3)HN3SV31 laquolaquolaquoraquolaquolaquolaquolaquoraquolaquolaquoraquoraquolaquolaquo ttgt9$UO0 bull 0 0 O
- Z9000
-0 illS poundpound00 SE9 raquolaquolaquo
smuoo raquo Nraquonx s Mam 06 ov3 (H3)Honoa (tnxudaa (inxios ltH3gtDS SSIMOO raquo tOO VIOl 088Z OOOSSl pound KM Iyen9poundll00 HS3HH1 (ISmSd (3)01 CISS)0d NI 0S9SU00 raquolaquolaquoraquolaquolaquobullbulllaquolaquolaquolaquoraquo 3SI3S3X3 9 V 29 (I8d3gt11M3
-)Hm raquoraquolaquoraquoraquolaquoraquo
limiOO 00 10036013 9pound nomoo laquoinosAS aa tood90id spound
09 33X3 B2 ^^03^1 33X3 H
(raquoH38ns)ana3a33anos(ia3VDHi3-laquo rJ8fW-6
V3VpoundK6rr=0S 2pound1803 33X3 3
laquo 13P B3SI) 30 ISH laquo laquoraquoraquolaquoraquoSXXXlaquolaquoXXlaquoSXXkSXlaquoXlaquoXSXlaquoXSXKkraquoSXXlaquoXlaquolaquoXXSKXlaquoXXXlaquolaquoKXXXlaquokXX ttXtIliXIXMlltMaHtltBraquoIKtSltXiattlSIXXXtXKlaquoIlaquoKISlaquoltliXlllaquotXraquolaquotX 308d SIVAIBd 30 1SI1 laquo araquolaquoXraquoraquoraquoraquoraquoClaquolaquolaquolaquoSlaquolaquoXIlaquoKlaquolaquoltKalaquolaquolaquoltraquoKKXalaquoKXXKlaquoSKXXlaquolaquoKraquoraquoXKXS
0000000OJ000-TSPZ6-8ANVS H8VdB0rlaquo -aaoflssvd8S6O0-dnoHssiB6p-a3sn u
laquo0Zgt-13r319SWS=SSn3SSH (SO0000)-3Mtl00-Altld8raquoSSyi3H3n9IHSraquoH
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bullgt010 raquoiN51a 1CX3 i jl J nraquonn
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33S9U 0O+3li3S situ laquo3l
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0 sMwru 33h33d S^ JO ON
a =wini 33i93o oamp jo ON
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W3 e0-300^bull =1^3I3H SS3NM-jn0S
VO 2iS =Hld30
vO iiJt dil3wla3d
Vgt3gt0 9oOZ raquoraquo3HV
raquobull AU13M039 3raquob0 bull bullgtraquobull
bullgt3laquo bullgt 10 t raquo8d
3 8192 raquo01
raquodM QOSSl =0d
bullbullbull S3Ua3dOlaquorl N0I1raquoN3raquo1S raquobulllaquolaquo
en ^S^M^T^M -c iHda e -a
IZI-A8 W-IH3V1
JAERI-M 87121
表B3 EPRIコードによる例題解析結果(1)
bullbullbullbullbull STAGNlTJON ~ROP[R7tES bullbullbullbullbull
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PEロ2刊ETぞp- 1277 C~lsquo
DEPTM- 572 C帆
OlOUriNESS HEIG1τb2DE03 C納
AREA RTIO= 100
~O 01 gt0 vEG夜~E 7υ
NO 0 ~5 0岳町EE iUMN宮
OEPTHノ IHγP~Dl lsquo 1- 品 70
bullbullbullbullbull ouτPUi bullbullbullbullbull
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表B4 JCL リスト
E20 Vl0l20 ltltlt JCl STATEMEHTS llST gtgtgt DATE 040887 TIME 15=54
IIF9215097 JOD lt20729215095801 JOB 2l6T001I00C01I02E00SIIP ) ISH且SHIGUCHClAss-aPRTVOOTIHE-(000005)11 HSGCl且SS=SHSGlEVElz(201)11 USER-J9215GROUP-G0958PASSWORD-J08PARM S-AMYR9215L-0002C-0000000 RER E~s1s2ss事 llSTOF PRIVATE PROC bull 司R1181gE-lsquo=a1g llSTOF USER JCl bull 22竃g
2 11 EXEC FORT77 11 SO=J9215lEAK 11 g=FORT 11 A=ElM(JAERI1)SOURCEDE8UG(SU8CHK)
11 11 EKEC l~ED77 28 11 EXEC GO 35 IIFT06F001 OD SYSOUTz 00111011 36 IIFT09F001 DD bull 00111111 竃司EglfAKCHTl(EPRJ 62 4 6 fXERCISE s00112650 s1M PO(KSI) TO(C) P8(KSI) THRESH 00113641s 155000 2880 1014 001 bull 00113755 2C(CM) COO(C) DEPTlHC) ROUGH(CM) AEIAO 90 TURM 45 TURN bull 00114645 635 0033 5715 000062 10 0 0 00115644a竃LEAKCMTL(EPRI) 61 4 6 EXERCISE SS00116650
-25ー
JAERI-M 87-121
000001 000002
000003 00000 000005
000006 000007
FORTRAN 77
SB 5 V10L31 OATE 8704OB TIME 155947
EPRlS PROGRAHH FOR LEAK RATE THROUGH CRACKS COPIED FROM EPRI NP3540-LD APRIL 1984 ON 19860304 ISO LEAKF0RTUIAS8704) COMPLETED ON I9B7 4 8 OY HASH
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xlaquox COHPLETEO ON 62 4 8 raquoxlaquo XXXXXXKXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
laquoxx THE INPUT TO THE PROGRAM laquoraquobull
FIRST CARO IN-1 bull-gt INITIALLY SATURATEO LI0U10INPUT TEMERATURE ONLY IN2 --gt INITIALLY SATURATED LIQUIDINPUT PRESSURE ONLY IN-3 bull-gt INITIALLY SUBCOOLED L10U1DINPUT BOTH TEHEBAIURE AND PRESSURE PO - STAGNATION PRESSURE (KPA) TO raquo STAGNATION TEMPERATURE ltCgt PB = BACK PRESSURE (KPA) THRESH - THERSHHOLO VALUE ORIGINAL VALUE = 1E-3
SECOND CARD EL - CRACK LENGTH 2C (CM) EW bull CRACK-OPENING DISPLACEMENT COO (CM) ED = CRACK DEPTH L (CM) EK bull THE HEIGHT OF PROTRUSION OF THE ROUGHNESS GRAIN FROM THE HEAN
SURFACE (CM) AR - AREA RATIO = AEAO N1 = NUMBER OF 90 DEGREES TURNS IN THE CRACK PATH N2 = NUMBER OF 45 DEGREES TURNS IN THE CRACK PATH
laquolaquoraquo JAERlS STEAM TABLE raquolaquolaquo
STEAMZ(PTVIISINDEX) INDEX=0
IN0EX=1 1NDEX=2 INDEX=3 1NI)CX = 4
SUOCOOLEO WATER OR SUPERHEATED STEAH INPUT DOTH PRESSURE AND TEMPERATURE
INPUT TEMPERATURE INPUT PRESSURE
SATURATED STEAM SATURATE) STEAM SATURATED WATER INPUT TEMPERATURE SATURATED WATER INPU1 PRESSURE
IMPLICIT REALxS (A-H0-Zgt COMMON PP POT0JltLDFFARINCD0HTHETA
CD raquo 061 PA1 = 3 1 4 1 5 9 2 6 5 4 TIIEIA - 0 5 laquo P A I
1KPA= 1000NMxx2= 1000KGMSxx2= 100098XE-4 KGFCHxx2 - 100OlaquoE-498007031 LBFINraquolaquo2- 100068904 LDFMNxx2
PCV NSTEP
6894757Eraquo3 200
000008 000009
000010 000011 000012 000013 000014 000015 000016 000017 000018 000019 000020 000021 000022 000023 000024 000025 000026 000027 000028
1 READ (910END=1000) INPOTOPDTHRESH READ(915) ELEWE0EKARNIN2
PO = TO = PB raquo EL = EW =bull ED bull= EK -IK = AREA PER AREA PER EO -EK -Oil -
000029 000030 000031
1E3laquoP0PCV 18raquoT032 lE3laquoPHPCV EL254 EW254 ED254 EK254 0 = EWxEL bull 2laquoltpoundVEL) - AREA144 = PER12 ED12 EK12 4XAREAPER
XLO raquo E00H50laquoNK26N2 1FltXLDLE12) GO TO 400 RK = DH4EK FF = 10(2xDLOG10(RK)laquo174)laquolaquo2
IF(INEOI) THEN TEHP - TO TEHP= (TEHP-320)x05555556
- 2 6 -
JAERI-M 87121
表B5 原研版プログラムリスト
FORTRAN 17 Vl0L31 OATE 870408 T1HE 155947
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C flRSI CARO C IH司 1 ーgt IHITI~ l lY SATURATEO lQUIDIHPUT TEHEflATURE OHlY C I H包 2 ーgt INITl~LLY SATURATED lQUIDINPUT PRESSURE OHlY C 1 N-j ー gt INITIAllY SU8C801ED lIQUIDINPUT 80TII IEHERAlURE AND PRESSURE
C PO STAGHAT 10N PRESSURE CKPAgt C TO bull STAGHAIlON TEHPERATURE CC1 C PB 日向CK PRESSURE CKPA1 C TfIRESII ロ TIIERSIIHOlOVAlUE ORIGINAl VAlUE冨IE3
E C SECOHO CAR日C EL CRACK LENGTII 2C CCH1 C EW CRACK-OPENING DISPlAfEHENT C目白 CCH1
C ED CRAEK 日[PIHL CCH1 C EK THE IIEIGIIT OF PROTRUSIOH日F TlIE R日UGIIHESSGRAIH FROH TIIE HEAH
SURFACE CCHJ C AR 雪 AREA RATIO AEIAO C Hl HUH日ER Of 90日EGREES TURHS IH TIIE CRACK PATH C N2 HUHBER OF 45 OEGREES TURHS IH THE CRACK PATII
E C 車率志 JAERlS STEAH TA8LE 取
E
C SIEAHZCPT VIISIHOEX1 IHDEX=O 苧) SUDCOOLED WATER日R SUPERIIEATF目 STEAHlHPUT s日TII PRESSURE
AHD IEHPfRATURE C 1 H日EX=1 -ーgt SATURATEO STEAH lHPUI TEHPERATURE C IHOEX=宮崎⑤gt SATURATEO STEAH lHPUT PRESSURE C IHOFX=3 -gt SATURATEO WATER INPUT TEHIgtfRA1URE C I HnEX=~ -回) SA1UIlAIEO WATER lHPUl PRESSURE
E 000001 IHPlCIT REAl竃6 (A-IIO-Zl 0000日 日HMON IfPI PO ToltLDFF AR IH COOH TIIETA
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000006 PCV 669lsquo757Eφ3 000007 HSTfP 200
000008 1 READ C910EHD=10001 IHPOIOP日IIIRESII00009 REA日(9151 ELEWEOEKARHIH2
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AREA = EW事 El
PER 2CElltELJ AREA AREAI144
PER HRI12 EO bull f01l2
EK EK12
目11= 4AREAPER no EOOH+50ltH126ltH2
IfCXL8LE121 G8 10 400
RK OHIlsquoIEKFF = 101 C2-0LOG10(RK1f14 2
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-26-
JAERI-M 87-121
000032 PRESS PSAT(TEMP) 000033 P0 - PRESSraquo14223133 000034 EHOIF
C 000035 DP - (PO-PB)FLOAT(HSTEPgt 000036 PL - P8 000037 30 CALL PR(PLPCCPTGCXEXTIC) 000038 IFUCE02) GO TO 55 000039 1FUCNE3) GO TO 40 000040 IK bull 1K+1 000041 PL - PLraquo0P 000042 1FUKLTNSTEP) GO TO 30 000043 GO TO 55 000044 40 PD1 - PL-PCC 000045 NH2 - NSTEP-IK
C 000046 00 50 I-1NM2 00004T PH - PLraquo0P 000048 CALL PR(PHPCCPTGCXEXTICgt 000049 IFUCE82) GO TO 55 000050 P02 - PH-PCC 000051 IF((PDllaquoPD2)LTO) GO TO 100 000052 PL bull PH 000053 P01 = P02 00005 50 CONTINUE
C 000055 55 PRINT 75P0T0P8 000056 GO TO 400 000057 100 COHTINUE 000058 PDL - PD1 000059 PDH bull= PD2
000060 000061 000062 000063
DO 200 1=150 PX bull (PHlaquoPOL-PLlaquoPOH)(PDL-POHgt CALL PR(PXPCCPTGCXEXT1Cgt POX bull PX-PCC
000064
000065
IF(ABS(PDX)LTTHRESH) GO TO 300 laquogt THRESHOLD VALUE WAS CHANGED BV HASH laquobulllaquo laquobulllaquo THRESHOLD VALUE WAS CHANGEO BY ISO 620206 laquolaquolaquo
IF(ADS(P0X)LT1E-3) GO TO 300 IF(ABS(PDX)LTSE-3) GO TO 300 IF(ABS(P0X)LT1E-2) GO TO 300
IF(ltPDXlaquoPDH)GTO) GO TO 250
000066 000067 000068 000069 000070 000071
POL - POX PL - PX GO TO 200
250 PDH - PDX PH - PX
200 CONTINUE
000072 000073 000074 000075 000076 000077 000078 000079 OOOOSO
PRINT 220PlPHPDLPDH GO TO 1000
300 CONTINUF EN GH AREA PER ED EK
PCCPO AREAGC 144gtAREA 12laquoPER 12raquoED 12laquoEK
000081 PRESS - PCC
000082 000083
CALL JAERI(PRESSTEHPV0LGENTAGENT0G2gt CALL JAERI(PRESSTEHPVOLFpoundNTAFENTOF4)
000084 00008S 000086 000087 000088 000089 000090
PCC - PRESS TS2 bull TEMP H1 - EHTAF H2 bull ENTAG HHE - XTlaquoH2raquo(1 GO TO 500
400 CONTINUE
000091 000092 000093
PRESS = PO TEHP raquo TO GO TO (111213)
- 2 7
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JAERI-M 87-121
PRESS bull PSAHTEMP)
POPRESSIlsquo223133
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PlP830 CALL PR(PlPCCPT GCKEXT ICl
IF(lCEQ2) G口 10 55
IF(lCHE3) GO TOlsquoIK 田 IKφ1
Pl bull PlDPIF([KLTNSTEP) GO TO 30
GO TO 55 ~O POI bull Pl-PCt
NM2HSTEP-IK
00 50 1IHH2PH bull PlOPCAll PR(PHPCCpTGCXEXTICl lF(lCEQ2) GO TO 55
P02PH-PCC IF( (PDIP02)LT0) G日 TO 100
Pl bull PH
POl 園 P02
50 C口HTlHUE
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00005S 55 PRINT 75POTOPB 000056 GO TO ~OO 000057 100 C日HTlHUE
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C C 111 III NO CHOKING II I I I C filaquo2 = 2raquoR0(P0-PDgt - 2laquoai)HFTlaquolaquo3)UDFnNlaquogt C laquo 2laquoLflHFTlaquoraquo3raquo(3215LDMFTSlaquolaquo2WINlaquolaquo2 C 2laquo3215laquoLBMlaquoraquo2(FT12)raquoraquo2Slaquolaquo2 C bull 23215raquo144laquo(LBHlaquoSFTraquoraquo2)laquolaquo2 C - 926496raquo(LBMlaquoSFTltlaquo2)laquolaquo2 C
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PRIHT 770GC GH GH0453~ PRIHT 800G PCC bull PCC~PCV LE 3
PRIHT 850PCC PRINT 900H PRIHT 950A GO T目 1
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JAERI-M 87-121
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000038 000039 000040 000041 00004 2 000043 00004 4 000045 00004 6 00004 7 00004 8
000049 000050 000051 000052 000053 000054
000055
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000057
0000S8 000059 000060 000061 00006 000063
P0 - PRESS VtO - VOLE GO TO 1000
INPUT PRESSURE ONLY I II
2 CAIL JAERKPRESSTEMPVOLFENTAFSLO4) TO = 1EHP VLO bull VOLF GO 10 1000
1NPU1 no III PRESSURE AND TEMPERATURE III
3 CALl JAERKPRESS TEMP VOLFENTAFSLO0gt VLO bull VOLF
1000 CONTINUE
PRESS - PCK
CALl JAERKPRESS TEMPVOLGENTAGSGC 2) CALl JAERKPRESSTEMPV0LfENTAFSLC4gt
PCK = PRESS TS - TEMP VGC = VOLG XE = (SLO-SLCW(SGC-SLC) CN = 10 J F(XELT005) CN=0raquoXE XT CNraquoXElaquo(1 -EXP(-BltUD-)gtgt XH - CNraquoXE-XTBKXLD-12)
200 PCI - PCK-05 PC2 bull PCKt05
PRESS - PCI
CALL JAERKPRESS TEHPVOLGENTAGSGI2) CALL JAERKPRESSTEMPVOLFENTAFSLt4gt
PRESS PC2
CALL JAERKPRESS TEMP VOLG ENTAG SG2 2) CALl JAERKPRESS TEMP VOLF ENTAFSL24) TS - TEMP OSL - SL2-SL1 OSG - SG2-SG1 OXE - -(lt1-XEgtlaquo0SLraquoXElaquo0SGWltSGC-PICgt GC2 = (XTraquoVGCPCKAKAPPA-(VGCVLOgtlaquoCNlaquoOXE)32174144 GC - 1GC2 IF (GC2GT0) GO TO 50 IC - 3 RETURN
50 GC=S0RT(GC2gt DPT bull GC2laquoVL02CDlaquo2314n44laquoARlaquolaquo2 PT = PO-OPT IF (PTGT3) GO TO 100 IC - 2 RETURN
100 CONTINUE
PRESS - PT
CALl JAERKPRESSTEHPVOLGENTAGS2)
PT - PRESS TS - TEMP VGT - VOIG VGH - (VGKVGO2 AI - (1 - 2laquo(1 -ARWXLD)AR GH2 = GClaquoltl t ] A Iraquoraquo2gt2
ACCELERATIDNAL PRESSURE DROP OPA - GH2laquoXTlaquo(VGC-VL0)
FRICTIONAL PRESSURE DROP DPF = FFlaquoULD-12)raquoGH2raquoC(l-XH)raquoVlOtXHlaquoVGM)2
PRESSURE DROP DUE TO AREA CHANGE
3 0 -
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JAERI-M 87-121
PO bull PRESS
VlO bull VOlF
GO 10 1000
INPU1 PRESSURE ONLY 111
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c 000049 50 GC=SQR1CGC71
000050 日P1 bull GC 2VlO7COoo1]7174144AR7000051 P1 PO-OP1
000052 1F CPTGT31 GO 10 100
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E 000056 PRESS bull P1
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IS bull 1EHP
VGC VOlG
XE SLO-SLC)てSGC-SlCJ
CN 1 0
IfCXELT005) CN=70on n CHoXEoCl -EXP(-DOlO-12)))
XH bull CNXE-X10CXlO-171
200 PCl bull PCK05PC2PCKφ05
PRESS bull PCl
CAU JAERI (PRESS TEHP VOLG ENTAGSGI 7)
CAU JHR 1 (PRESS IEHP VOLF [N1Af SL 1》
PRESS bull PC2
CAll JAERIIPRESSTEHPVOlGEH1AGSG22) CAll JAERI(PRESSTEHPVOlFEH1AFSL24) IS TEHP
OSl bull SL2-Sll
OSG SG7SGlOXE =〈【I -XEl OSL XEoOSG1ISGC-~lCIGC (X富VGCIPCK I AKAPPA -IVGC -VLO oCNoOXE) 132114144
GC2 罵 IGC2IF (GC2G10) GO 10 50
IC 四 3
RE1URH
CAll JAERTIPRESSIEHPVOlGEN1AGS2)
P1 bull PRESS
IS TEHP
VG1 bull VOlG
νGH (VG1VGCl12 AI bull 11-121I-AR)IXlOllAR
GH2 GC7111AI2)2AttELERA11日MAl PRESSURE OROP
OPA 附20XTo(VGC-VLOJ
FRICTI日制Al PRESSURE DROP
OPF FFO(XlO-12JGH20111_-XHJoVlOX制oVGHJI2
PRESSURE OROP OUE 10 AREA C制ANuE
-30-
JAERI-M 87-121
000068
OPAA raquo GC2laquoltVlOlt1-ARraquolaquo2gtUHlaquo(VGH-VlOgtlaquon-lAllaquolaquo2gt)2
raquoraquo NICHT VERSTEHEH 7 7 7 7 7 7 7 7 m m OPG - 05laquoltlVLOt1ltXTraquoVGCraquolt1-XTgtraquoVLO)gtlaquoXLDraquo0HlaquoSlN(THETAgtM44 77777777777 N1CHT VERSTEHEN 7777717777777
TOTAL PRESSURE DROP THROUGH CRACK PCC bull PT-(DPADPFlt0PAA)J2174144-DPG
000069 RETURN 000070 END FORTRAN 77 ERROR NESSAGESl PROGRAM NAHEltPR )FLAG(1)OPTIMIZED) J2K5001-1 NAHlPP NAHlCD THE COHHON BLOCK HAS THE ELEHENT ALLOCATEO ON AN INVALID DOUNDAR JZK500J-1 NAHlPP NAHtDH THE COHHON BLOCK HAS THE ELEHENT ALLOCATED ON AN INVALID DOUNDAR J2K5001-1 NAMiPP NAHtTHETA THE COHHON BLOCK HAS THE ELEMENT ALLOCATES ON AN INVALID DOUNDAR
000001 000002
000003 000004 000005 000006 000007
SUBROUTINE JAER1ltPUSATUSAVUSAHUSASUSAINDEX) IMPLICIT REALraquo8 ltA-H0-Zgt
JAPAN lt USA
PJAP laquo 0070308laquoPUSA TJAP raquo 0555556laquoltTUSA-32) VJAP = 0062427laquoVUSA HJAP - 0555556laquoHUSA SJAP - 0555556SUSA
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CALL S IEAMZ(PJAPTJAP VJAP I IJAP SJAP INDEX)
USA lt JAPAN
PUSA TUSA VUSA HUSA SUSA
bull H223133laquoPJAP - 1 8 laquo T J A P 3 2 - 1 6 0 I 8 7 raquo V J A P - I BOIIJAP - I 8raquoSJAP
000014 0000 IS SPECIFIED OPT END OF CClMPRA
RETURN END ONS OPTIMIZEC2)LINECOUNT(O)NOSpoundlM(JAERI1)SOURCEDEBUGltSUBCHK)NOHAP T10H
- 3 1 -
]AERI-M 87121
000066 日PAA bull GC2(VlO(1 AR21IH(VGH VlO)(IIIAI21)12
11111111111111 NICHT VER宍TEHEN 11111111111111 000067 OPG bull 05(1VlOt1(KVGCHlITlVlO)IOXlOOHSlNC1HETAII 1~~
11111111111111 NICHT VERSTEHEN 11111111111111 E
TOTAl PRESSURE DROP THROUGII CRACK 000068 PCC bull PT (DPAtDPFDPAA】13217lsquo11ldquoOPG
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-31-
JAERI-M 87-121
SB 6 JfWS3-KlclaquofcSEPRI0JlIJPtlTpoundfli
laquoraquoraquo STAGNATION PROPERTIES
PRESSURE(PO) 15500 KPA
TtNPERAllllllltTO)= 2880 C
INPUT lNDICATOR(IN) 3 bull--gt INITIALLY SUDCOOLEO LIQUIDINPUT UOTIl 1ENPERATURE AND PRESSURE
BACK PRESSURE(PB) 1014 KPA
CRACK GEOMETRY
2C = 635000 CH
COD= 003300 CM
DEPTH 571 CM
IIYDR DIA= 006566 CM
DEPTHIIYDR 01A = 870
ROUGHNESS HEIGHT 062000-03 CM
AREA = 02095 CM2
PERIMETER 1277 CM
AREA RAT10(AEA0)= 100
NO OF 90 DEGREE TURN= 0
NO OF 45 DEGREE TURN= 0
THRESHOLD VALUE = 001000
OUTPUT
CRITICAL MASS FLUX = 043900+05 KGM2SEC
LEAK RATE = 091990+00 KGSEC
PRESSURE AT EXIT PLANE = 61816 KPA
QUALITY AT EXIT PLANE = 00112
QUALITY AT BACK PRESSURE raquo 03643
-32-
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JAERI-M 87-121
表B6 原研版コードによる EPRI例題解析結果
ldquo STAGHATIOH PROPERTIES 車窓噂
PRESSUREIPO) 15500 KPA
TEHPER111I1E(10)白 2880
tNPUT lHDICATDII(tH) gt tHITt LLY SUnCOOLEO LtQUIDIHPUT U0111 lEMPERAIURE AHO PRESSURE
UACK PIIESSUIlEIP日) 1014 KPA
定事獄事蹴 CRACK GEOHETRY 事噂康志事
2C= 635日00 CH
C日日 003300 CH
OEPTH= 571 CH
HYDR DIA- 006566 CM bull OEPTHHYOR OIA= 870
R日UGHHESS IiEIGIIT= 062000-03 CH
AREA= 02095 CHo事2
PERIHETER= 1277 CH
AREA RATIOIAEAO)= 100
HO OF 90 DEGREE TURH= 0
NO OF 45 DEGREE TURN=
THRESIiOLD VALUE 001日00
事事覇ldquo OUTPUT -
CRITICAL HASS FLUX 043900+05 KGH車窓 2SEC
LEAK RATE 091990+00 KGSEC
PRESSURE AT EXIT PLAHE 61816 KPA
QUALITY AT EXIT PLANE 00112
QUALITY AT 8ACK PRESSURE 03643
J1
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LFLドEKFbfgzhrreE
-32一
JAERI-M U - Mi BW-1]mmlt-poundMl-Anit^mlregipound$X-to
JAERI-M reports are issued irregularly Inquiries about availability of the reports should be addressed to Information Division Department
of Technical Information Japan Atomic Energy Research Institute Tokai-mura Naka-gun Ibaraki-ken 319-11 Japan
copy Japan Atomic Energy Research Institute 1987
mmmmf B w wn m w m UJ FB e EP copyJ m
JAERI-Mレポートは日本原子力研究所が不定期に公刊している研究報告舎です
入手の間合わせは日本原子力研究所技術情報部情報資料課(319-11茨械県都珂郡東海村)
応でお申 LこLくださいなおこのほかに財団法人原子力弘i育会資料センター(319-11茨城
県那珂郡東海村日本原子力研究所内)で被写による実費頒布をおこなって台ります
JAERI-M reports are issued irregularly
lnquiries about availability of the reports should be addressed to Information Division Department
of Technical Information Japan Atomic Energy Research Institute TokaimuraNaka-gun
Ibaraki-ken 31911Japan
JapanAtomic Energy Research Institute 1987
編集兼発行 日本原子力研究所
印 刷山阻軽印副所
JAERI- M 87-121
euro H B8AW
(1987^7^21 Bgffi)
laquoKilaquoffiWSEStJi62^SJ 5 BWR tgt L lt (iPWRjgfeampftcopypoundgt tT mZlltZW
$Uff a - KpoundALI^WJiFACOM M-380 (CfEgl Lfccopy5 sample P^jiTCftSrampIE
araquoWlaquoAcopyfclaquogtKClt0 3 - KfeffilvCSHSS 2c 8tBialaquo(ftCODiJcnElaquoP
S 4 f 5 gt - pound LTBWR45laquofcC)f PWRiIIETOraquogt6copyJiiraquolaquo|lfclaquo IHH6
(D-micamptM iI $1pounddillJ75 5gpmpoundi6C0DIi lGBEW 2c= 100mmpoundLT
COD=022mm(BWRregsectpound) COD=0 21 mm (PWR regJpound) t o f 0 laquo f c i i L t
3 - K l l x b ^ W f c o
mlaquow3poundBFf T3i9-ii ikiampmwwampimtiampu^ampm 2 - 4
( i )
]AERI -M 87121
米国電力研究所コードによる漏洩率評価解析
日本原子力研究所東海研究所原子炉安全工学郎
磯 崎 敏 邦 橋口一生加藤潔
宮園昭八郎
( 1987年7月21日受理)
構造強度研究室では62年度より BWRもしくは阿R運転条件のもとでき裂を有する配
管からの漏洩率に関する研究を開始する本報は米国電力研究所 (EPRI)が作成した漏洩
率解析コードを導入し原研機FACOMM-380に変換したのち sample問題でこれを検証
した乙のコードでは臨界流モデルとしてHenryのモデルを使用した
試験研究立案のために乙のコードを用いてき裂長さ 2cき裂開口変位CODおよび配管口
径をパラメータとしてBWRおよびPWR運転条件下のき裂からの漏洩率を求めたο 計算結果
の一例によれば漏洩検出限界である 5gpmを与えるCODは 16B配管 2c=100mmとして
COD=O22 mm(BWRの場合) COD=021nrn(PWRの場合)であったなお付録として
コードリストをt局げた
東海研究所319-11 茨城県那珂郡東海村白方字白根2-4
( i )
JAERI-M 87-121
Evaluation of leak rate by EPRI code
Toshikuni ISOZAKI Issei HASHIGUCHI Kiyoshi KATO and Shohachiro M1YAZ0N0
Department of Reactor Safety Research Tokai Research Establishment
Japan Atomic Energy Research Institute Tokai-mura Naka-gun Ibaraki-ken
(Received July 21 1987)
From 1987 a research on the leak rate from a cracked pipe under BWR or PWR operating condition is going to be carried out at the authors laboratory This report describes the computed results by EPRIs leak rate code which was mounted on JAERI FACOM-M380 machine Henrys critical flow model is used in this program
For the planning of an experimental research the leak rate from a crack under BWR or PWR operating condition is computed varying a crack length 2c crack opening diameter COD and pipe diameter The COD value under which the minimum detectable leak rate of 5gpm is given is 022 mm or 021 mm under the BWR or PWR condition with 2c=100 mm and 16B pipe geometry The entire lists are shown in the appendix
Keywords Leak Rate Crack Critical Flow EPRI Code
(ii)
JAERI-M 87-121
割前
lift--
lsquo73
Evaluation of leak rate by EPRI code
Toshikuni ISOZAKI Issei HASHIGUCHI Kiyoshi KATO and Shohachiro MIYAZONO
Department of Reactor Safety Research
Tokai Research Establishment
Japan Atomic Energy Research Institute
Tokai-mura Naka-gun Ibaraki-ken
(Received July 21 1987)
From 1987 a research on the leak rate from a cracked pipe under
BWR or PWR operating condition is going to be carried out at the authors
laboratory This report describes the computed results by EPRIs leak
rate code which was mounted on JAERI FACOM四 M380machine Henrys critical
flow model i5 used in this program
For the planning of an experimental research the leak rate from a
crack under BWR or PWR operating condition is computed varying a crack
length 2c crack opening diameter COD and pipe diameter The COD value
under which the minimum detectable leak rate of 5gpm is given i5 022 mm
or 021 mm under the BWR or PWR condition with 2c = 100 mm and 16B pipe The entire lists are shown in the appendix geometry
Keywords Leak Rate Crack Critical Flow EPRI Code
( jD
JAERI-M 87-121
liUtblt bull 1 i mwus i
11 KftftSflU 2 12 sumsmm 2 13 sKrafcffiaa$fc 3 14 tbapoundfcltBfMW3Kpoundlt2)Hffi 5
2 2gEI^raquoraquoiiSGc 6 3 amp 8
31 B$Hraquo3KG cpoundgpoundftMftpoundltZ)Hft 8 32 H^ngt i iESW^a^Kamp(onA 8 33 13 5gpmpound-pound5sect8hfamp 9
4 poundHw 9
W raquo 9 i R 10 ttamptA Henry copyEg^ffif^ 21 tfampB -fnify^y h 23
(Si)
はじめ11 H helliphelliphelliphellip
1 ~礎理論
目
JAERi -M 87-121
次
11 質量保存則 H H H H H H H H H H H -hellipH -hellip 2
12 運動量保存則 hellipH H H H H H H hellipH H H 2
13 き裂に沿った圧力損失 H H H H H H H helliphelliphellipH H H -hellip 3
14 出口圧力と臨界質量速度との関係 H H H helliphellipH H H H H helliphellip 5
2 2相臨界質量速度Gc H H hellipH H hellipH H hellipH H H H 6
3 考察 H helliphellip 8
3 1 臨界質量速度Gcとき裂形状との関係 H H H H H H H H hellip 8
32 臨界質量流量恥とき裂形状との関係H H -hellipH H H H hellip 8
3 3 1 3 5 gpmを与えるき裂寸法H H H H helliphellipH H H 9
4 結論 H H hellip-H H -hellipH -hellip 9
謝辞 lsquoH H hellipH -hellipH H H H H H H H H H H 9
参考文献 hellip 1刊0
付録A Henryの臨界流モデJルレ helliphellipリhellip日helliphelliphelliphellip日helliphellip helliphelliphelliphellip日helliphellip hellipH H H -hellipH helliphelliphelliphellipH 21
付録B プログラムリスト H H H H H H hellipH H H H H 23
Ciii)
JAERI-M 87-121
Contents
Introduction 1 1 Basic theory 1 11 conservation of mass 2 12 conservation of momentum 2 13 pressure loss along crack 3 14 relations between exit pressure and critical mass
velocity 5 2 Two-phase critical mass velocity G c g 3 Discussion g 31 relations between critical mass velocity G c and crack
configuration 3 32 relations between critical mass flow rate W c and crack
configuration 3 33 crack configuration at leak rate of 1 3 and 5gpm 9
4 Conclusion 9 Acknowledgement g Reference 20 Appendix A Henrys critical flow model 21 Appendix B Program List 23
(IV)
)AERI-M 87-121
Contents
Introduction
1 Basic theory
11
12
13
14
conservation of mass
conservation of momentum - pressure 10ss a10ng crack
re1ations between exit pressure and critica1 mass
ve10city
2 Two-phase critica1 mass ve10city Gc
3 Discussion
31
32
33
re1ations between critica1 mass ve10city Gc and crack
configuration bull bull bull bull bullbullbullbull bull bull bullbull bull bullbullbullbullbull bullbull bull bull bull bullbullbull bull bull bull bull bull bull bullbullbullbull bull bullbull bullbull
re1ations between critica1 mass f10w rate Wc and crack
configuration bullbullbull bullbullbull bull bull bull
crack configuration at 1eak rate of 1 3 and 5gpm
4 Conc1usion
Acknow1edgement
2
2
3
5
6
8
8
8
9
9
9
Reference - 10
Appendix A Henrys critica1 f10w mode1 - 21
Appendix B Program List - 23
Civ)
JAERI-M 87-121
3U ttraquofr
111 1-S i f^ f t ] l ^Ste fP7 jc feLlt( i - ^regSr t f f i f lSSC H2 LD h = 12 ltpoundlaquolaquopoundcopySSrtJMampgjS H3 3 SMI H4 BWRiHEToafiJSKGciC0DtfflB8^ (2c = 100mm) 115 laquo ( 2 c = 50mm) H6 BWRa(SttTeDHraquoaKGcltkCODiltOB8ffi (2c = 100mm) 117 ( 2 c = 20mm) 118 BWRMamp$sftlCDttm-ifomWctCODtltDM ( 2c = 100mm) U9 ( 2 c = 50mm) 010 ( 2 c = 20mm) mu P W R i l ^ ^ T 0 reg ^ W c i C O D i f f l g | ^ (2c = 100mm) 1112 ( 2 c = 50mm) H13 ( 2 c = 20mm) H14 B W R S e ^ f t T o K a ^ f i W c i 2 c i f f lg i ( 4B 8BEff) 1115 (12B 16 B get ) E916 PWR^IiftTcopylaquoa-flSSW c i2 cifflMIS ( 4B 8BKsect) 1117 (12B 16BS2W) H18 BWRifjpoundT-eWc= i 3 5gpm^^^SCODi 2 c H19 PWRae^ftTtW c = 1 35gpmpound43CODpound 2 c
SB 1 A ^ j x - ^ FORMAT B 2 Kf]T-9COM^iiK-^mamp fSB 3 E P R l 3 - K K laquo t laquo laquo S l S f ^ m SB 4 J C L J x h HB 5 dW(S7degn ^7 A i) x f-SB 6 U P R g n - KfCpound3EPRI$liiJipfifpound3l
(V)
JAERI-M 87121
図表一覧
表1 計算条件
図 1 するどい角を過ぎる飽和水もしくはサークル水のき裂内流動型式
図2 LDh = 12なる場合のき裂内流動型式
図3 き裂す法
図4 BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 100mm)
図5 11 11 (2 c= 50mm)
図6 BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c= 100mm)
図 7 11 (2c= 20mm)
図8 BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c=100mm)
図9
図10
11
11
11
11
(2 c= 50mm)
(2 c= 20mm)
図11 PWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 100mm)
図12
図13
11
11
11
11
(2c= 50mm)
(2 c= 20mm)
図14 BWR運転条件下の質量流畳と 2cとの関係 (4B 8B配管)
図15 11 11 ( 12 B 16 B配菅)
図16 PWR運転条件下の質量流量Wcと2cとの関係 (4B 8B配管)
図17 11 11 ( 12 B 16 B配管)
図18 BWR運転条件下で叫=13 5gpmを与える CODと2c
図19 PWR運転条件下で叫=13 5gpmを与える CODと2c
付録
表sl 入力データ FORMAT
表B2 入力データの意味と入力単位
表83 EPRIコードによる例題解析結果
表84 ]CLリスト
表B5 原研版プログラムリスト
表B6 原研版コードによる EPRI例題解析結果
(v)
JAERI-M 87 -121
13 ^ - A = ^ S a raquo C m ) A =sectiatiipsacm2] Ai =z=12Dh(cfey-5iga5Cm2) A = sect ^ A D reg a ( m 2 2c =poundgllpoundCm) C = orifice [ga ilaquo ( = 061) COD = S ^ P ^ f t C m ] O h =7Jlt^^WiIS[m) f ^JWSHampifc G =2gi5ftMigK (=Ju)[kgnfs ] G =yeniSlMraquoiilaquo C kgmVs ) G c = iplusmn) P i t fc tf pound E g j m raquo i sect g C kgmVs ) Gbdquo =APKfc t f S E i i m f t i i K C kginVs ) k = B f f l pound Cm] k =t^laquo0it ( = u g u ) L = SHaS3Cm) p c =tBPffi^CPa] Po = ltpoundpoundamppoundpound][ Pa) Apc =raquoalaquoJBKlaquofcffialaquo) 5S WftKJSSBampB (Pa) A p a laquo a = ffiSt^-ft (Pa) A P f =W^ftlaquo tSff i^J l^[Pa) A P l =APES5feCPa] APtotal = A p a c c + A P a r laquo a + A P f + A P
R h =amp5f$yenS ( = D h 2 ) (m) S =tfcxy b c t deg (kJkgK) U =^P^i iS v = 2ffljIBJpoundK ( = l i o = x v g + (l-x)v 1 )Cm 3 kg) v g c =tbPfcfcfcf2^^ffiJt^S(m 3kg] v g i =z = 12D hKH-SS(iafflJtSlaquo[mVkg) vlaquo =iplusmniPKtetf3frfgJtg8Km3kg) vo =APlttfctf3frfsectit^8Km7kg) x = ^ J f ^ (=Wg(Wg+Wt)) laquo = iplusmn iPJ t f cya^ i Tgt f Wo = K f t S t f i ( = G C bull 2 c bull COD) C k g s ) W g =|ggiSff0fc Ckgs) W = amp f f l f raquo e i t Ckgs)
(Vi)
]AERIM 87121
一覧ロヲ記
=き裂面積 (rrt)
=き裂出口面積 (m2J
A
= z=12Dh におけるき裂面積 (mZJ
=き裂入口面積 (m勺
=き裂長さ (mJ
= orifice縮流係数(=061 )
=き裂関口変位 (m)
=水力学的直径 (m)
=管摩擦係数
=2相流質量速度 (=ρU)(同 rrfs)
=平均質量速度〔同m2s)
=出口における臨界質量速度〔増加2SJ
=入口における臨界質量速度〔同加2SJ
A
2c
COD
G
G
G
G
k
=表面粗さ (mJ
=すべり比(=Ug U 1)
=き裂深さ (m)
=出口圧力〔向〕
=よどみ点圧力(PaJ
=加速度項による圧力損失のうち密度変化による損失項 (Pa]
Po
ムPacc
1)h
f
Ai
ん
C
k
L
Pc
(Pa J ldquo 面積変化 =管摩擦による圧力損失 (PaJ
=入口圧力損失(PaJ
ムPar
ムPf
ムP1
ムPlolal ムPacc+ムParea+LPf +ムP1
=水力学的半径(=Dh2) (m)
=比エントロピ(kJ増広)
=平均速度
=2相混相比容積(=11ρ=XVg + (1-x)v1) (m3同〕
=出口における蒸気相比容積 (m3見〕
= z=12Dh における蒸気相比容積 (m3同〕
=出口における液相比容積 (m31屯〕
=入口における液相比容積 (m3増〕
=クオリティ (=Wg(叫+W1)
=出口におけるクオリティ
=質量流量 (=Gc2cCOD)(kgs J
=蒸気相質量流量 Ckgs)
=液相質量流量〔同s)
=き裂深さ方向座標 (m)
(vi)
LH
RS-U
V gc
V 1c
z
V 10
V gi
h
R
W町
川
V
x
JAERI-M 87-121
r = y ho-Tffitt (=c p Claquo133)
i
i
(vii)
JAERlM 87-121
α =ボイド率
r ポリトロープ指数(=cpcv=1 33)
ρ =2相流密度[kgm3)
T 壁面のせん断応力
ωjj)
JAERI-M 87-121
l i C fc i
mmampmm9fM-eamp62qiampampt) BWRfcLlt(iPWRJlG^|--fflgti-e gpound-j-lt5EEfAraquo
raquoraquosWpoundt tSltraquoHLfc( l 2 3 )o N R C t t H raquo W f f i laquo laquo pound LTlgpm(4min ) pound
T t e I H I copy ^ S f poundcopyamp3 U5 )bdquo llffl^JiEgKBampfiHfc^TL copy- CClSflS^ffl
(B) ESKSraquofflaquoLfc^ ftMgH^EffcopySpoundlaquo4USfrSfrW6jMc-So (C) (A) IB) copyraquojatgtltfcEffrtraquo ampcopylaquoraquolaquoraquopound LT EcopyK^SSlaquolaquo34Ubullsectraquo
mmgmzyenxZo snaM^^-ttm ampltamp$(ampgtpoundpoundzMwmmmampwzgt
lB)copyWpoundKo^TttTfc1||S3SaWftScopyfflampC678) amp-ltM9] poundfflpoundgt ClQllcjSfS ^ W i B f ^ ^ i S o CT-(A)copyef3poundpound-laquoTcligate^tlliampOigamp(B)ltiiiS^$euro-SCilc J- T
C n - e t i E l ^ t f ^ i L r H e n r y copyxi(ll] [12] pound$ffl L T ^ S 0 JMR-eiiBiCWiKa- Kpoundffl
reg5o
1 pound amp 3 i raquo Dgt23)
_ 4xampgBHI D h poundsmfi ( 1
gn^jcta^aji-rs-fiaEottji^fliitwKgi^- tsicjamp^-aaTrcgrf 3laquocopyltilaquo
mil 0 lt L D h S 3
- 1 -
月
JAERI-M 87121
はじ め に
構造強度研究室では62年度よりBWRもしくはPWR運転条件のもとでき裂を有する配管か
らの漏洩率11関する研究を開始する本線は米国電力研究所 (EPR1)が作成した漏洩率解析コー
ド(1)を原研機FACOMM-3801ζ7ウン卜させ検証し解説と考察を加えたものである
漏洩率研究は米国で発展した(123)0 NRC は漏洩~検出感度として 1 9pm (キ4fmin)任
要求しており未特定位置からの最大許容漏洩率を 5gpm(宇 20Plmin)としている(1)日本
では IHIの矢野らの研究がある(45 )原研では配管破断試験が終了したので乙の設備を用
いてき裂を有する配管からの漏洩率研究lζ着手するのである乙の試験の目的は
(A) 機械加工によるき裂もしくは疲労き裂を有する配管からの漏洩率(kgs)を計測するその
結果き裂寸法と漏洩率との関係が得られる
(B)配菅11き裂が存在した場合それが原因で配管の不安定破機が生じるか否かを明らかにする
(C) (A)(B)の知見をもとに配管からの漏洩率を既知として配管11不安定敏墳が生じるか否か
の判断基準を与える別の見方をすれば配管の不安定磁場が生じる時の限界漏洩量を明ら
かにする
(B)の研究についてはすでに構造強度研究室の柴田ら(6 78 )金子ら (9J安岡ら(10)による精
力的な研究があるそ乙で仇の研究を新たに開始すればその結果を(B)と結合させる乙とによって
(C)の目的が達成される乙とが予想される漏洩率は当然ながら臨界流理論と密接な関係があり
(1)では臨界モデルとしてHenryのモデル(J1) (12)を使用している本報では原研版コードを用
いてBWRPWR運転条件における飽和水もしくはサプクール水による漏洩率について報告しで
ある
l基礎理論[l23J
き裂を流れる流体は 2i栂流となるが配管に存在する初期流体はサプクール水もしくは飽和水
とする水力学的直径Dhを
ip--EI--btiSUE-hEEEHR6EHUM前MLRBEgazpE
積一面一長
裂一周
き一裂
Xでき
凋唯一
h
ldquo
D
(I)
で定義する漏洩率研究ではLDhが重要なパラメータとなるまたき裂表面粗さは漏洩率Iζ影
響を与える乙と大である
図 12にき裂を通過するこ栂流の状態を模式的に示すき裂に沿って以下に示す3個の領域
を定める
領域 1 0 L Dh主主 3
乙の領域では液体ジェットが形成されその囲りを蒸気がとり囲む
JAERI-M 87-12 1
S2 3ltLDhlt12
ffittS LDhS12 HLRVXV -tt~mmmztxZo ssKM^xEimv Kampfrgtrraquojgttampo
m3Kamp1regXm-f2gtmltOtpoundltlt)pound3li (convergent c r a c k ) copy ^ ^ ^ t 0 d S J K o ^ T I i JATlaquoDltR5poundgfttt
(1) C0D( iL2clt J tRLTgtMltiVgt (2) poundlaquofflffilftfcraquo-TiSjWclaquogtLrilto (3) ampltix y hiLD h =12-e^^lcfialaquoL C copy ^ t - e ( i E ^ ^ ^ f ( i i p f I f S 0
(4) laquoHiElaquottaEltffS (5) 0Hzlt12Ih~mmkamptSlt x=0poundtZgt
11 laquolaquoS1J
GA= const (2)
dG G 5A _ 27 + A ~87 ~ deg ( 3 )
12 S l t t f i amp I l
6zK p pA dz Adz 2D
M)l4J4lTcopylaquofc^KUTto SKraquooTi|MftK3araquo)SIampS I 8IMuWpound1irflpound-e
z 9 (gt uA) bdquo _ 5 1 mdash = 0 i L T
MPV _ d( PA) u dz dz 2D4
imtwrn mrmammm$xampzgtlt mmm^ommAtixnampeK^^zE^m^^
A P = 2 D ^ 2 ( 6 )
- 2 -
JAERlM87-121
領域2 3 L Dh 12
乙の領域では蒸気泡が形成されるLDh三五12まではき裂に沿っての圧力は一定である
領域3 LDh 12
液体ジェットは二相混相流にだるき裂に沿って圧力は pIC向かつて減少する
図31ζ本報で考察する所のすぼまりき列 (convergentcrack)の寸法を示すき裂については
以下の仮定を設ける
(l) COD はLや2cと比較して小さ Lき裂面積は流れに沿ってゆるやかに減少してLく
液体ジェッ卜はLDh=12で完全に崩壊し乙の点までは圧力分布は平担である
(4) 液相は非圧縮性流体とする
0三五 z 12 Dhでは相変化はなく
(2)
(3)
x= 0とするョ(5)
質量保存則11
流路面積が変化するき裂を流れる 2相流の質量保存則は
(2) GA= const
(3)
もしくは zで微分して
九十山
内十内
運動量保存則12
fi=-d(pA)(fρ G2
dz Adz 2Dlsquo
運動量保存の式は
」 但盆
G2ι-(1νρ)いρA
(4)
(4)は以下のようにして求まるき裂に沿って単位長さ当り運動量を考えると流れが定常流であ
θ(ρUA) るから一一万I一 =0として
d(pAρu2
dz 一却h
Aa-u一
ρ一
引一也 (5)
となる (5)の左辺は密度変化と函積変化によって生じる加速度項右辺は外刀項であって第一項
は圧力勾配第二項は摩擦損失である摩擦損失の実験式として管長eICお貯る圧力損失を
企 p=fEtρu2 (6)
-2-
JAERI-M 87-121
T-4nlaquo maft^itour^iia^ss^ii-^-ltdeg u 2 ^ H i n s o c harass 2 JST
dQou8A)_ d G2A
(7)
B)(7)lcftA-fSi
mdash - ^ i mdash G A 9 z
( ^ ) - y 9 F ( 8 )
c n M 4 ) copy pound a i ^ 5 o KSiiJtGfiACggampi LTfMraquoyenraquoJfcD
G=GcAcA (9)
13 poundSlcBofcKampraquo
(4)tbn(z = L)raquopoundAn (z-=0) i f zK-3 l raquoTlaquoraquoL aicraquorfcff ilaquo3poundraquo4 0
Apoiai = Api + Apabdquo + Ap a r e a + Apf (101
= Go Vio _ G c Vio Ac 2 C 2 2 C 2 ^ Ao A Pi 57^2 o7^C-4mdash ) 111)
tDii^iicopy o bulle^g^bic j sectE^^T(i(4)copym i i|-e^^$ n s o
APacc = J G 2 ^ ( 1 ) ) dz
= J L G 2 C (i-x)v + xvg]dz aa o dz 8
aaKgt^Tffi (4)laquo-laquo+nif dvo dz=o tuzlto-e
A P a C c = J 1 2 D G 2 - ^ L d z + J U 2 r C( l -x)v 1 0 +xv g ]dz 0 QZ UZ
- 3 -
JAERIM 87-121
Af で与えれば単位長さについて生じる摩擦力はー一一ρu2で与えられるこれが右辺第2項であ
2Dh
る (5)をG=ρuを用いて書き変えると加速度項は
θωugA)θGZA ーマ三一=五 (-r)
A
一ZOB
=G2A万立lt~)+担A4立十 G2
Oz ρρσZ ρ (7)
(3)を(7)1ζ代入すると
(ρuZA)θ1 G2 aA 一一方Tー=G
2A万-zlt戸 )-7否7 (8)
乙れが(4)の左辺となる質量速度GはAの関数として質量保存則より
(9) G=GcAA
で与えられGcは後に定める
き裂に沿った庄カ損失13
(4)を出口ltz = L)から入口 (zτ0)までzについて積分しき裂に沿った圧力損失を定める
U()) ムPtotal ムPI+ Lpacc +ムParea+ムPr
と書いて右辺の各成分を順次定めてみるまずム P1は入口損失であって(2)を用いれば
o 2V Gc 2Vo AームPI と un ~U = cn ~U (ーム)2 C2 2 C2 A
れ
Mnu
となる
加速度項のうち密度変化による圧力降下は仙の第 1項で表示される
βPa同 =rG2品(1ρ)dz
=IG2是((1 -x)い XVg J dz U2J
聞において仮定(4)を考慮すればdvodz=Oとなるので
dvιd dpacc =rUG2 UVl且 dz+ Jl~D G2
ー ((1-X)Vo +xvR Jdz dz U -dz --- _ bull
-3ー
it--flit--iiiu
JAERI-M 87 -121
=G 2C(l-x)v 1 0 + xvg )gtbdquo
= G 2 ( ( 1 - X c ) Vic + X c V g c - V l 0 ]
=G a Cx c (v g c -v I 0 )3 03
aaicfeigtrx (z=i2D)=o amplttovc = v 1 0 (^ESlt t ) poundffiffi Uzbdquo G t t^p^n i t - r
G2 = G g G deg = -^-(l + CAcA)2] (14)
G 2
APacc=^- S -C l + CA cAi) 2][X c ( V g c - V 1 0 ) ]
G2 dA A P = J o ^A d ^ d Z
AO A
= G 2 A 2 fAc -yenmdash dA U c A laquo J A 0 A 3
-f- ( v l l i - l + ( J ) ) + x ( v v bdquo ) l - l + ( | ) ) )
tt6)copy^3SfCfc^T
A C i 3 d A = r i ^ d A + j A C bull+raquo(-gt d A AO bullbull AO A Ai
f xdz
fcJctf
J xdz 12D
- = Vgc+_V gj_
2
ttyen^Wttttlsect LTx ( v g - vbdquo )fflJgpoundiraquocopyft(tplusmn Lfcc
- 4 -
JAERI-M 87121
=G2((1-X) VIO+XVg)~位m
=G2((1-XC)Vlc+XcVgC-VIO)
U3) =G2( Xc (vgC -VI0))
(13)において X(z=12D)=OおよびVlc=V10(非圧縮性)を使用した Gは平均値であって
G2 = 今~=手(1 + (Ac AIア〕 (14]
よって(13)は最終的に
tPacc =子(1 + (Acl AY)(xc (い (15)
となる
次に加速度項のうち面積変化による圧力降下を求める(4)の第 2項より
G2 dA
tParea = J 一一一一dzρA dz
4AC G2v = ーーーー-ーJAO A dA
dA
=手 (v1o-1+会内王(予g-V10)ー1+(全)2 ) (16)
=GiAI会
h+X(Vg-V10)
Ad d A や dA+fC Ai
酬の第3式において
JAC43dA=JAi AO AO
とし右辺第2項の積分計算においてvg(A) X(A)のままでは積分不能なので
Z-z
d
一d
x一X
D
一
D
L
U
一LU
FJEFSJ
一一-x
および
日切ご _Vgc+ Vgi V g一一一宮一一
なる平均的値を使用して X(Vg-VIO)の項を積分の外1lt出した
-4-
JAERI-M 87 -121
mmzmmampiz laquot BE nnTmxzm 4 s t n r-- f G 2
J
^ 2 - D h C G 2 v d Z
= mdash T G 2(xv g+ ( l - x ) v bdquo ) d z
fC2
- ^ C (xv g +( l - x ) v 1 0 K L D h - 1 2 ) )
f = T ( | - 1 o U 2 ) (19)
TxZgtnZ0 sectgfflffi(H-ft^poundtiott5copy^Nikradsereg^poundffl^Tf pound
p = 2 1 o g ( R h k ) + 1 7 4 (20)
14 fflOEfipoundKraquoiSSltcopyMamp
Pc = P o - A P t o a l = F ( G c )
=PO~Y1^ ( Af ) 2 + 1 + ( i f ) 2 X c ( v ^ V l o )
+vo 1 - ( ^ ) ) + x ( v v ) U - ( - ^ ) 2 )
+ ((xvB+ (1-X)VJbdquo(LDI-12)) (21)
i t t S o BDraquoc5igtrpc poundampSfcfiG cgEftTteltTittfcgtttl gt raquo _ e c reg G c ^ a 6 5 0
- 5 -
JAERIM 87121
最後に管摩擦による圧力降下は凶の第4項で表示され
L f G2
ムPr=J 一一一一九 ρ2Dh
=iIL GZv dz 2 Dh J 0
=ム sG2(xvg+ (l-x)v1o)dz 2Dh
fG2
=子 ([ xVg+ ( 1 -i( ) V 10 ) (L Dh -12 ) )
となる Dhはz11依存せず一定とみなしているので積分の外に出しである
管摩擦係数 fは
f=T(tρu2 )
U8)
U9)
で与えられるき裂の表面は十分荒いと考えられるのでNikradseの式を用いて fを
i=叩 Rhk)+174 四)
で評価する
14 出口Eカと臨界質量速度との関係
以上で側で定義した 4個の圧力領失項が定まったき裂出口における圧力は出口における質量
速度の関数であるから
PC = POームPtotal=F(Gc)
G~ V10 Ac = PO -c ( I~ (一一+1+ (五一iHXc (vgC-vlo) ) 2 C Ao
+VIO 1 -(うと))+王仔g-V10) 1-合))
+fx干g+ (1一五)VIO ) (LlDh -12) ) 1)となる聞においてPCを求めるにはGcが既知でなくてはならない次章で乙のGcを求める
-5ー
JAERI-M 87-121
2 2ff iB^Mi$laquoGc (123)
(1) if^fflrMUiffi^Jx-r mamptirZo (2) ^copyfpoundJg M t t H i ^ K i ^ ^ u B u = l i i S (3) 0 s J L D t laquo 1 2 T l x = 0
CfflltS^copyfeilcG c(i
G = - C x - ^ + ( v 6 - v ) - g )- (22)
i laquo t gt 5 o Ql)poundgtpoundiq22)poundALlaquoSIlpoundttiiA(pound^LCo T ^ e teffiaKfctf S t tS i l pound ^ L T l gt 3 o
fltffcatfcfcT LT lt pound laquok -p left s 0 Henry li-3poundiBlaquoaEBrticfctf 1 ttaaampflEOampMffli ffKH--gpoundffiLfc an tnffl^ntfLDhsi2olaquolaquoKiraquor
= N dp dp
i ^ S o c e l t
N = 20 0 xE xE lt 005
N=10 x E S005
X E = C 4 ~ pound J E S g - Si
d x E _ u XJ dp ^ x dp (2laquo dp -s J E
amppoundftlMScopyEttttl9amppoundft0 6 i T
dv vbdquo _ dp pj-
r = C p c v
- 6
JAERIMB7121
2 2相臨界質量速度Gc(123)
Gcを求めるに当って以下の仮定を設ける
(11 き裂中の流れは低クオリティ高圧とする
(2) その結果流れは均質となり usul= 1となる
(3) 0 ~ LI Dh ~ 12では X==O
乙の仮定のもとにGcは
Gトー〔 xh+(vg-vl)451ildp
bull 0 bullbullbull ap 2)
と表わせる(1])をもとに闘を導入した結果を付録Aに示した下添字eは出口における状態量
を示している
L Dh孟 12の領域では相間質量移行率が無視できなくなるかっ図1図 21ζ示したように圧
力が急激に降下してくるようになる Henryは一定面積流路内における l成分臨界流の棺間質量
移行率11関する実験式を提示した (11)乙れを用いればLlDhミ12の領域において
回)
となる乙乙lζ
N = 200 XE XE lt005
N = 1 0 XE 主主005
Sn -S X= (ーとーeJ
助
Sg-SI ldquo
乙れを微分して
Aιds dXE
(1-x)ザ +x孟止XE - dp 0P dp にSg-Syen
-E 幽
iii
であって添字Eは熱力学的平衡状態を示しておりすべての状態量やその微分値は上流側よど
み点抗態を固定したままで熱力学的平衡条件から定まる乙とを示している
さらに蒸気相の圧縮性は等温変化のもとで
dvι=ーヱL
dp pr 四
r = cpl c
-6-
JAERI-M 87-121
G2
c = [x - ^ - ( v ^ v ^ N - j j ^ 1 26)
x = B ( x L T - x ) d ( z D h - 12) (27)
B = 00523
x L T = N x E (28)
T amp 3 0 (Z7)poundz = 12D h(x=0) i z = L ( x = x e ) i copy F B T e laquo t pound plusmn
x = x L T [ l - e x p - | ( z - L ) H x e expC-i ( z -L) ] (29) Dh Dh
i t t O z = 12Dh Tx = 0 laquo S lt 8 f c f t A f i t f
Xe=xu T Cl-exp-B(LD h -12)J] (30)
secttftSlt fclt29)pound z =12 Dbdquo pound z = LCD^-eatiJ-LTtfflgliKfcW-S 3^ J T-fpound$a6
X L - 1 2 D ^ 1 2 D h x d z
mdash XLT _ D 1
B LDb-12 u
Po - P B = -^pv bull (32)
G = gtu $ X
G = v 2 o ( P o - P B )
- 7 -
JAERI -M 67121
で与えられる聞と闘を聞に代入すれば
G宮〔 xiL(vg-V10)NAEi〕2pr 8 υ dp (26)
となる
混相体のクオリティ xは指数関数的IC緩和するとして
x=B(xLT-x)d (zDh-12) 町)
としてみるここに
B= 00523
XLT = NXE 側
である闘を z=12Dh(x=O)とz=L(x=x)との閣で積分すると
x= X州一切ト喜 (z-L)))+ Xe時ト主 (z-L) 1 JIh Llh
倒)
となり z=12Dhでx=Oなる条件を倒に代入すれば
X=xLT(1-expーB(LDh-12) J) (30)
が得られるまた仰を z=12 Dhとz=Lの聞で積分してこの区聞における平均クオリティを求め
ると
王=--L-fL xdz L-12D
-nd
一D一
F一YLA
一BT
X 一一
(31)
が得られる
最終的に凶と聞とを同時に満足するGcを見い出せばよいそれには出口圧力を変化させてくり
返し計算でGcをもとめる必要となるデータはき裂形状とよどみ点圧力温度である
また流れが臨界流に達していない場合は単相流非圧縮性流れの式から
Po -PB= 2ρu同 間
G=ρuゆえ
G=2ρ(Po -PB ) 倒
となるf
(2)ではG= 2g石O-PB)となっているが間違いだと思う EP副プログラムで酬を使用している
ので問題はない
-7ー
JAERI-M 87-121
3
(1) BWRjMampgft (2) PWRaKftft
lcfcy-Ssch80fcJO schl60ffl^|l)^tcopyiiia^^is6Co itampamppound-amp 1 icf^to poundcopyt raquo - e ( 4 S a S 2 c pound8(BI |alaquot tC0Dpound 8 l raquo S L f 5 gt - laquo i L f c o 2c = 20 50 100 mm COD=005 010 015 020 025 mm U i 4 B 8 B 12B 16 B copy sch 80 amp J Ofschl6Og2copy0PWpound Ltz0
3 - K0fctjpound LTt tEI^Ka i igGc (kgm7s) ^ 5 ^ 8 ) 1 ^ f c pound ICKATcopylaquot 9 K 3iiBlWpoundLTGc (gpmmm 2)^J6Co
1 kgm2s= 11 mVs=(l378543)gallon10 6mm 2(l60)min
- 1585 xlO^gpmmm2 (34)
W c = G c 2 c C O D (35)
31 n5tflraquoaaGepoundpound8JBttpoundregNff
= 100mm 5OmmiLfcfl0GeM^LT^5o 2 o O H i J t g f 6poundi^f( poundpoundlt I f t o T l i bull S t i t f ^ ^ S o 2c = 20mmff l l ( iLT( i^^^l l4 g]5 i ^ lt ^ - t - 3 f c 0 oIC|a6 iH7t i2c=100mm 20mmcopyBcopyPWRiIiK^copyGlt 2-^rTo ftiO ^JimdashSfcLT^So 2c=50mmcopyH(i^LT( i^ j ^^ Ccopy 2 f tcopy l lpoundpoundlt- i f e L T W c 0 pound ftrt6g^)8(amp0$M8
JilJcopyCltt^tgtaBiKlttGelttcopyBI^plusmn2clci^cff-rcODiLfccopyffi^-SCii5laquoo L T E f f P S i laquo e E f r laquo f f f t t lt 3 6 a f f 4 L i t t f c 4 amp S raquo laquo i t t 0 e
32 n j M t t 9 U W pound pound 8 pound t t lt a gt M i
-3flcWclttS^WltbcopyM^to5o SHcopyi iraquoraquoplusmnGcbulllaquolaquoltbull W cCgpm)poundampfflLT (^copy-CCfflffiO^^^ffl-C^So S8raquo6Eri3Tfc fflfcJcSWc^^-To H8Ki5gpm lregJ|gpound lgpm|SS$ampSLT3o CfflSI^ffl^SCifcfcoT KtziZ2 c = 100mmpoundbull-
- 8 -
JAERI-M 87121
位司考3
原研版漏洩率解析コードを用いて
(1) BWR巡転条件
PWR運転条件
における sch80および sch160相当肉厚からの漏洩率を求めた計算条件を表 1IC示す乙の計
算ではき裂長さ 2cき裂開口変位CODとき裂深さ Lをパラメータとした 2c=20 50 100
(2)
mm COD = 005 010 015 020 025 mm Lは4B 8 B 12 B 16 Bのsch80およ
びsch160配管の肉厚とした
コードの出力としては臨界質量速度Gc(kgm2 Is )が得られるがζの値をもとに以下のように
単位換算をしてGc(gpmmm 2)を求めた
ー
-lili--
1 kgm2s= 11 Im21 s = ( 113 78543 ) gallon 1 106mm2( 160) min
(問)= 1585xlO6gpmmm2
Dhは(1)から求めたまた質量流量Wcは
(35) Wc= Gc 2 c COD
から求めた
臨界質量速度 Gcとき裂形状との関係
図4から図7にGcとCODとの関係を示すこのうち図4と図5はBWR運転条件において2c
=100mm 50mmとした時のGc値を示している 2つの図を比較すると両者は全く重なってい
る乙とが分かる 2c=20mmの図は示してはないが図 4図5と全く同一であったっき1ζ図6
と図 7は2c= 100mm 20mmの時の PWR運転条件のGcを示すやはり両者は一致している
2c=50mmの図は示してはいないが乙の 2枚の図と全く一致していた 乙れが臨界流の特徴
31
jitBilli--Eiri--
である
以上の乙とからき裂形状と Gcとの関係は 2ciζは依存せずCODとLにのみ依存する乙とが分る
そして配管口荏が大となる程配管肉厚すなわちき裂深さ Lが大となるため管摩擦が大となるので
Gcが小となるのである
臨界質量流量Wcとき裂形状との関係
つぎにVれとき裂形状との関係を求める現実の漏洩量はGcではなく Wc (gpm )を使用して
いるので乙の値の方が有用である図8から図13までに聞によるWcを示す図8Irは 5gpm
限界線と 19pm限界線が示してある乙の図を用いる乙とによってたとえば2c=linfinmmを有す
-8-
32
JAERI-M 87-121
h 16 4 y-^sch 80Egjampraquoamp5 gpmOiiS ipound-4gtLSCODfflffigglc^iampSCt^tijjfeSo 3 copy0y^(tCOD==O22mmpoundgEltampltitl6o BWRPWR0M-Ji3pound[118 tmuttktamptZC t claquofc oTPWRBcopyWc 02fJBWRB$0Wc =fc 0 W t ^ S C i ^ S o cnlaquoGc0fi 5 PWRI$ copyBWR8$J raquogt fc^-eab-Sraquopound-bullampbdquo
S)14^tH17lCig|W(C2c^fS^TCODiLi^^degy gt - pound UcMfregW cpound^-ro CfflEl A^2c fc J c cOD^ h i t t n i f a i S t f ( i S ^WcA laquo Jgt t5C iU lt raquoS o W c ( i 2 c
33 1 3 5 gpm europound bullamplaquoraquo- pound
S8gtraquoiai3ffl^rWc= 1 3 5gpmpoundpound-tf LtfbullgfrcopyCOD poundig^-i ^gtT Ciamp0Wlaquo pound ^ ^ 5 2c i f f lBg^B^t ^ lcLfc0^18iS l9TT5o 2 c 0 ( i LT(i20 50100mm 0 3 ^ laquo D ^ 5 gt - pound LfcOt i gt^in( i5^Wcmdash^t + S 2cpoundCODcopyfi0i|Mamp-fe-ViMampttDmfrZnZnampo ^gtH18 19iefctPTWc=3 5gpmpoundt3-zZ7-9ampampZtljetl2 ^ J t f 1 ^ L ^ ^ - ^ i i n - r ^ ^ ^ a f t t i 2c= 20mmT(iCODgt 025mmi^oTLt-55^J -T5o I tSCf005ltCODi025mmt r^k^-1i CODgt 025mm(Co(gtTttltraquoLT^
4 M lamp
(1) laquopound3 (2) SMP^amp (3) tsmmz
(1) Kft^GcttsectpoundEHnpoundttpoundpound9E|3icttU 58[gltlciittLtt^o ^LTitfS
(2) 1 3 5gpmpoundiStSlflngfipoundsectSfipound0|lf|poundIILfco
- 9 -
符
JAERI-M 87121
る16インチ sch80配管から 5gpmの漏洩を与える CODの値を容易に定めることが出来る今
の例ではCOD=022mmと読みとれる BWRPWRの差で見ると図8と図11とを比較する ζと
によってPWR時のWcの方がBWR時のWcよりも大であることが分る乙れはGcの値がPWR時
の方がBWR時よりも大であるからである
図14から図111ζは横軸lζ2cを採ってCODとLとをパラメータとした時のWcを示す乙の図
から 2cおよびCODが小となれば当然ではあるが叫が減少することがよく分るまたWcは2c
lζ対し直線で変化する
33 1 35 gpmを与えるさ裂寸法
図8から図13を用いて既=l35gpmを生ぜしむる所のCODを読みとって乙れらのWcを
与える 2cとの関係を明きらかにしたのが図18と図19である 2cの値としては 2050 100mm
の3点のみをパラメータとしたので少々雑ではあるがWcを一定とする 2cとCODの値の組み合せ
状態がとの図から得られるなお図1819において叫=35 gpmを与えるデータ点がそれぞれ2
点および 1点しか与えられていない理由は 2c=20mmではCODgtO 25mmとなってしまうから
である計算では 005 孟 COD~ 025mmまで変化させ CODgt O 25mmについては計算してい
ないためである
4結 論
米国電力研究所が作成したき裂からの漏洩量を求める計算コードを原研機にマウン卜させた
初期流体は飽和水かサブクール水であって臨界流モデルとしてはHenryのモデルを使用してい
る乙のコードを用いて質量流量を
(1) き裂長さ
(2) き裂開口変位
(3) き裂深さ
をパラメータとしてBWRPWR運転条件で求めたその結果以下の乙とが分った
(1) 質量速度Gcはき裂開口変位とき裂深さに依存しき裂長さには依存しない そしてき裂
関口変位が小なる程またき裂深さが大なる程Gcは低下する
(2) 1 3 5 gpmを与えるき裂開口変位とき裂長さの関係を図示した
謝 百字
本報をまとめるにあたっては構造強度研究室柴田勝之博士よりまたプログラム編成にあたって
はCSK関谷秀郎氏より有益なコメントを受げました
-9一
JAERI-M 87-121
n m
[1] RP Collier et al Two-Phase Flow through Intergranular Stress Corrosion
Cracks and Resulting Acoustic Emission NP-3540-LD April (1984)
[2] D Abdollahian B Chexal Calculation of Leak Rates through Cracks in Pipes
and Tubes NP-3395 December (1983 )
(3) M E Mayfield et al Cold Leg Integrity Evaluation NUREGCR-1319 R 5
February ( 1980)
(4) fciF ampa w Effaa i8gtampcopylaquoKmlaquoE 23regBampteygts9AmtiiMix M B313C1986)
C5) T Yano E Matsushima A Okamoto Leak Flow Rate fromThrough-Wall Crack
in Pipe 2nd ASME-JSME Thermal Engineering Joint Conference Hawaii
March (1987)
(6) K Shibata S Miyazono T Kaneko N Yokoyama Ductile Fracture Behavior of
Circumferentially Cracked TYPE304 Stainless Steel Piping under Bending Load
Nuclear Engineering and Design vol 94 (1986)
(7) mm amp mihiifr Ramp^ampti+ampsvsmmmltDmmitMyen9plusmnLBBMb E8laquo24laquo5 (1986)
(8) mm raquo WHS wmttziiMmmmampGtzGt yf-pssus304SiBejraquofcj ampSTS42ampXmampBltDampmtM$M JAERI-M 86-078(1986)
(9) amp^ mm M sraquo m^ampampmttvmmmmt2gtw JAERI-M 85-064 (1986)
cio) gem mm raquo Bgt ejFElaquottcopyffittttlaquofcHetpound (raquo2laquo) JAERI-M 86-098(1986)
(11) R E Henry The Two-Phase Critical Discharge of Initially Saturated or Sub-
cooled Liquid Nuclear Science and Engineering 41 (1970)
(12) R E H e n r y HK Fauske The Two-Phase Critical Flow of One - Component
Mixutures in Nozzles Orifices and Short Tubes J of Heat TransferTrans
of the ASME May (1971) fcJfgcopy$IE8 (1 sep 1987) K^^rJpoundlTlc^StfregXtt^^fcf f le i i JDLrJlto
(A) T Yano et a l Leak flow rate from through-wall crack in pipe JSME
Tuternational Journal to be appeared
(B) T Yano et a l Evaluation of leak flow rate and jet impingement related to leak before break Nucl Eng Design to be appeared
CO H John et a l Kritische Leckstromung aus rauhen Rissen in Druckbehaltern
kfk 4192 to be appeared
- 1 0 -
]AERI -M 87121
献文考参
R P Coll ier et al Two司PhaseFlow through Intergranular Stress
Cracks and Resulting Acoustic Emission NP-3540-LD April (1984)
D Abdollahian B Chexal Calculation of Leak Rates through Cracks in Pi pes
and Tubes NP -3395 December ( 1983 )
M E Mayfield etal Cold Leg Integrity Evaluation NUREGCR-1319R5
February (1980)
矢野松島岡本配管貫通欠陥からの流出流量第23回日本伝熱シンポジウム講演論文
集 B313 (1986)
Corrosion 〕-〔
(2 )
(4)
(3 )
dnttbijuMANnu町frpド9Pドtμトゃに広
υιhhhl吻1
j
T Yano E Matsushima A Okamoto Leak F10w Rate fromThrough-Wall Crack
in Pipe 2nd ASME-JSME官官rmalEngineerir恵 JointConference bull
March (1987)
Hawaii
(5)
K Shibata S Miyazono T Kaneko NYokoyama Ductile Fracture Behavior of
Circumferentially Cracked TYPE304 Stainless Steel Pipi曙 underBendir事Load
Nuclear Er習ineeringand Design vol 94 (1986)
柴田金子横山ほか周方向欠陥を有するSUS304鋼配管の延性破墳挙動と LBB評価
圧力技術24巻 5号(1986)
柴田大場川村ほか貫通または未貫通欠陥を有する 6インチ口径SUS304鋼配管およ
びSTS42炭素鋼配管の延性破境挙動 JAERI -M 86 -078 (1986)
金子柴田大場ほか軽水炉配管材の延性破墳に関する研究 JAERI-M
(1986 )
安田柴田大場ほか軽水炉配菅材の延性破壊に関する研究(第2報) JAERI-M
86 -098 ( 1986)
85ー064
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
R E Henry Theτwo-Phase Critical Discharge of Initially Saturated or Suo-
cinfinled Liquid Nuclear Science and Er恵ineering 41 (1970)
R E Henry H K Fauske The Two-P加seCritical Flow of One -Cornponent
Mixutures in Nozzles Orifices aOO Short Tubes 1 of Heat TransferTrans
of the ASME地Iy(1971)
なお本稿の校正時 (1sep 1987)において以下に示す最新の文献を得たの守追加しておく
Leak flow rate frorn through-wall crack in pipe JSME
dl
噌
EA〔
(12)
T Yano et al
Tuternat ional Journal to be appeared
T Yano et al Evaluation of leak f10w rate皿 djet irnpingernent related
to leak before break Nucl Eng Design to be appeared
H John et al Kritische Leckstrるrnungaus rauhen Rissen in Druckbehal tern
(A)
(B)
-10-
to be appeared kfk 4192
( C)
JAERI-M 87 -121
i n laquo bull laquo =
Po To 2c COD L k m s kPa degC mm mm mm cm
BWR 6865 2845 20 50
100
005 010 015 020 025
86 127 174 214
0003
PWR 15651 3249 20 50
100
005 010 015 020 025
135 230 333 405
0003
plusmnfrZgtffifcsch 80SEW4 8 12 16BSIPlCffla L T ^ o
Jbampgttl iCschl60Eg 4 8 1216 Bf f i^ lCf f iSL-C^Sc
LIQUID bull sssssAr V A P 0 R Ysrysyxsaz
fyssy
t 0ltLDlt3
amp) ^
r
3 lt LD lt 12 vysssssssfsssssss-sgt-Ai
pound VSWAA
I DISPERSED I p V TWO-PHASE REGION
LDgt12
S-^mdash ^-A Ugt deg raquo bull bull bull
1 CHOKING PLANE -
V ASSUMED^ V ACTUAL-^
Z LD -12
0 2 LD h = 12 amp laquo 4 i amp 0 8 n t t t t S 3 c i i )
- i i -
~
JAERI-M 87121
件
圧 力「五度 き裂長さ き裂関口変位 き裂深さ 表面粗さ図 番
Po To 2c COD L k
kPa C mm 官官n 官官n c町l
005 86 20 O 10 12 7
BWR 6865 284 5 50 O 15 174 0003
100 020 21 4 025
005 135 20 010
230 PWR 15651 3249 50 015
333 0003
100 020 405 」025
--
条算2十表 1
上から順次sch80配管48 12 16B板厚に相当している
κヶノパル何〆シシ4ェ三
写汚字ヲヌ~ガミと
Pb PIyen lt110 lt 3 3 lt 110 lt I2 _
WAWH3ケ~Mとご
--一一一一一一沼稲zqTI附PHASEREGION
上から順次 sch160配管 481216 B板厚lC相当している
路話室grVAPOR
LlQUIO p芳男
AnE|し
z 110gt 12
するどい角を過ぎる飽和水もしくはサークル水のき裂内流動型式図 1
一一」ふれ」
ASSUMEOyen ーーーーー--~shyACTUAl-
yen Z
LlDh= 12なる場合のき裂内流動型式(11 )
-11-
110 bull 12
図 2
pound
exit plane Ac
Ai(z=12Dh)
inlet plane Ao
19B7 March 11
13 4 laquo Tf ft L13
I Po =6865 kPa =I 50000
0 0-5 Dh(mm)
i i i i i i i
0 01 02 03 1967 Apr 9 iso COD(mm)
33
14 BWRjlfe^ToKMKGciCODiff lBMSi (2c = 100 mm)
~明旬同司~~明弔問_--lt-~一一ー 1
一 一一hellip一一一一
50000
た白河
7ζ
infin7HNH
(2NE~E)UO
RURURURM
48um
PO =6865 kPa To =28450C
2C=100 mm k =30um e4
E EO5
E a 01
U lt)
会一4K0r-82amp0 exit plane Ac
tl
O
03
05 Dh(mm)
01 0-2 COD(mm)
O
O 1ge7 Apri 9 i田
inlet plane Ao
BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 100 mm) 図41
4EA L
き裂寸法図3
1987 March 11
o o o o in
JAE
RI-M
87-121
(s2iu6gtj)D9
CD bullvashy
in COCD
oo
SIS
sad bdquo
LO
(JUJLU
UJC
IBJD
O
in E
Q
00 o
laquoB
^gtlaquo Q
E
AJ
Q
csS O
O
A
J
OQ
U
o o
M
o laquo G
v- V
o i
s u y jf
ii OS
o bullS
oo 0-
^ o
o i
so
Apn
a
CD
(s3uu6gt|)D
9
QQ oQ toco
lt oo 2lte
bull O
t C
iflin
c pound
to lt j=
=U
Soo o
o CM in co
II II
it II
Ao o O
Q
Imdash
CM JC
I
m
IT) O
E E
00
o 2~
58
(70iujaid6)39 lt
Q
AJ Q
O
(J AJ
a Q
W sect
-13
-
」〉同河目
1
玄infin4IFNH
950000
(的
NE~mv-)υ
88
128 16B
48
Po= 15651 kPa To= 3249セ2C=100mm k= 30μm
pc
一一一一一一一一一一一 一
N
205 E 0 0
υ lt)
50000
(的
NEmv-)υ
B
B
B
4
8包絡
Gc d
凡 =6865kPa To =28450C 2C=50mm k =30um
叫
ε ε05 崎ε a m u () 1
51
O 05
Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
O O
Dh(mm)
o 01 0之 03COD(mm)
05 o
19amp7 Aprillgt iso
PWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係
(2 c = 100 mm) 図6BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係
(2 c = 50 mm)
1銘7April 17 iso
図5
JAE
RI-M
8
7-1
21
(sBgt|) DM Lfgt o
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O
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-
Wc d
PO =6865 kPa To =2845 oc 2C=100 mm
k =30um
20 50αm
48
Po = 15651 kPa 了 =32490C
2C =20mm k =30μm
ピ巴回
Eginfin4I戸回目
10
引 2881 三12酎05ε1681 s
5gpm
nu
(Eao)U〉〉
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Nε230
88
128 16
eaε E 05 司ε a 01 υ
yen() h
O
Dh(mm羽n
o 01 ひ2 03 COD(mm)
05 O o
Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
05 O
la7 AprillO is図8 BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 100 mm)
T鎖rIMay7 Iso
図 7 PWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 20 mm)
JAE
RI-M
8
7-1
21
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10
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20fPo To =28450C 2C =20mm k =30μm
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o 01 02 03 COD(mm)
O 05
o 01 02 0-3 むOD(mm)
Dh(mm)
19S7 May 11 iso
BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 20 nun) 図 10
1987 May 7画
BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 50 nun) 図9
JAER
I-M
87-121
(s6gtt)DM
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10
ダWc20fF
T 0 =32490C 2C =50mm k =30μm
20
10 4
PO =15651 kPa To =3249OC 2C=100 mm
ι三30~m
』〉周知-eph
infin4E-N-
的
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Dh(mm)
o O~ 02 03 COD(mm)
Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
官賠7MayS is
PWR遂転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 50 mm) 図 12
1987A防illOiso
PWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 100 mm) 図 11
JAE
RI-M
87-121
H
03 00
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20
』〉同河【BP両国
J7-N-
Wc J
PO =6865 kPa To =2B450C
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20 0 = IH To =324goC
2C =20 mm k =30μm
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o 01 02 03 COD(mm)
05 o
1錫7May12 iso
BWR運転条件下の質量抗量WcとCODとの関係 (4B 8 B配管)図 14
PWR連転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c=20mm)
1967 May7 Is
図 13
JAERI-M 87-121
oa oo
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PO =6865 kPa To =28450C
12 B 16 B
20
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世間17May 12 国
ド司
α3
1987 May 15 iso
PWR遥転条件下の質量流量Wcと2cとの関係 (4B 8 B配管)図 16
BWR運転条件下の質量流量肌と 2cとの関係(12B16B配管)図15
JAER
I-M
87-121
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3
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50 100
2C(mm) 20 O
50
2C(mm) 20
1967 May 15也
1民r1May 9 iso
BWR速転条件下でWc= 1 3 5 gpmを与えるCODと2c図 18PWR運転条件下の質量流量Rと2cとの関係(12B16B配管)図 17
JAER
I-M
87-121
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Q
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po
100 50
2C(mm)
19J7 May明国
PWR運転条件下で叫=1 35 gpmを与えるCODと2c図19
JAERI-M 87-121
HMA Henry(DmWtilTil (12)
(i) mampltoamp $fl3 Wi = (gt ui Ai
3KSMB W 8 = lt o g u g A g (AD
(2) ilfampficopy^
d(WgUg+WiUi) =-Adp+dFw ltA2)
ffi^J^liaiCjS^^lttiii)llcj5^^(i^^^J0^trSiLTlaquo^^^^^-r5i (A2) (iWg=xW W = ( l - x ) W G=AW4ff l^ t
dp=-d[G x u g + ( l - x ) u ] (A3)
SJ^Bfra dG=OTltfc bullsect$raquopound (A3)laquo
dp=-GdC x u g + (1-x) u ) (A4)
i tt S o Bgf^fite throat g|5Tpound t 5 C i ^
c - _ [ d ( x u g + ( l - x ) u i 3 _ c d x k + ( l - x ) u i ^ 5 )
K l ^ f t laquo throat SiJKfclr
- g - k - 0 CA6)
T5o (A5) ICfe^TuipoundxlttkTg3gLrsecto
(A 7)
xG = lt0g ug a
(1-Ug =
- x) G = P ui
kui ( 1 --a)
fcOai ufB4-T4i
U ] = xv R +k ( l-x)vi c U ] = k (A 8)
tiss cn (A5)iclaquoAtn(i-^-=oatLT
-21-
JAERIM87121
付録A Henryの臨界流モデル (12)
乙乙では仰を導入しておく
Moodyは1成分2相混相流の質量速度を熱的平衡のもとで求めたここでは非平衡モデルを用
いてよどみ点状態量のみを既知として質量速度を求める
(1)連続の式
(2)
I夜相
蒸気相
運動量の式
W ρU A
Wgρg ug Ag
d (叫Ug+WU) =-Adp+ dFw
(A1)
(A2)
圧力勾配による外力と運動量による外力は摩擦力より大であるとして摩擦力を無視すると (A2)
はWg=xWW=(-X)W G=AWを用いて
dp=-d(Gxug+(l-X) u)
臨界流では dGOであるから (A3)は
dp-Gd( xUg+ (-x) u)
となる臨界抗態は throat部で生じることから
dxu~+ (1 -X)U _ dxk+(I-x) u G f= ー(- ~-g --- )=ー〔dp dp
臨界条件は throat部において
dG I
dp l - V
である (A5)において Uを xとkで表現してみる
xG =ρg ugα
(l-x) G =ρI UI (1-α)
Ug= kUI
よりαとUgを消去すると
U=2Svg+k (l-x)vLG k V
dGとなる乙れを(A5)に代入すれは一一ー=0を考慮して
dp
-21ー
(A3)
(A4)
(A5)
(A6)
(A 7)
仏8)
JAERI-M 87-121
-G- = C xk+ (1 -x) v f + k O - x ) v ) G 3
= G - d _ [ ( x k + c l - x ) ) x v f f + k ( l - x ) v n ( A g )
G ^ - ( - ^ - [ x k + ( l - x ) ) x v raquo V gt r ^
i S^^S f f t ^ i
G2
c = -c |-l+x(k-l)mdashlaquo+^l+2x(k-l)+v2 0c-l)+k(l-2x) g
civ ~ mdash V7 dk + l+x(k-2)-x 2 (k-l)^+x a - x ) ( v i - p E ) ^ r (All)
(a mtiimv-r4bLltimjpoundti-ampo cornsitix^
d v laquo x dx yen
g + ( v g - v ) ^ Go=~C x ^ g + ( v g - v ) ^ ] (A12)
- 2 2 -
JAERI-M 87121
xvg+k(1-x)v _G-1=一一(xk+ (1 -x) (XVg-rKkyenJ -1) V) GJ dp
=G1-〔xk+(1-x))xv+ k (トx)vL) ) (A9) C1p q II k
よって
Xv+k (1-x) v G=ー〔百E〔lxk+(1-x)lb I〕1 仏10)
微分を実行すると
G ト=一〔守t七か1川1作川+x(α併山kトk-l寸1川)川伽+~(1μ1+2x(k- 1) 川+刊v)ωω2恥刺(X-l)刊)dp k
一一一一一 dv Vn dk + l+x (k-2)-x2 (k-I) )高I+x (1-x)(v)-in石 J-1ωJ)
乙乙で次の仮定を設ける
(1)液相は非圧縮性とするすなわち生 odp
(2) 流れは低クオリティもしくは高圧とする乙の場合k宇 1としてよい
以上の仮定を(All)I乙適用すると
x-p
d一d
lsquovv a
w
lsquo+
V--D-
Ju
一JUx
一一2
e
G
(A121
が求まる乙れが閣である
-22ー
JAERI-M 87-121
ID EPRii$mmv7^-yzmwmmnv-7^-ysTEAMzicmpoundMz-tzo (2) EPRIJRraquolaquo7 ri-f-yilBWIKraquoa+^i-^gtlfflcopy(ftraquoOfcraquoKlaquoffcK +
7^-f- bull JAERI poundfF$ L poundltDifC1ampraquopound LT STEAMZ poundraquoVvfc0
(3) lt OS LAcopy LSI Hi (THRESH) S A f - K L f c fttfcampraquottLfcraquopoundttltltD f i ^^ f tLT^Sc original)iSTlTHRESH=l E -3Tofc 0
SB cKilJf-9 FORMAT pound ^ t 0 SB 2 ( c A ^ r - ^ copy ^ i i ^ amp ^ t o SB3IC Cl)KElaquoSlT^SttraquotS4-ro SB 4KJCL-- C O + K A ^ f - ^ ^ S f t f t n T^So SB 5raquocH5fliS7degn^ 7AlaquoJxh^ 0 SB 6fcftJMpoundSatfJlTIgt5o ^reg
JAERI-M 87121
プログラムリスト
以下に (1)IC記載されている漏洩率解析プログラムを原研機lζマウントさせたリストを示す
原プログラムとの変更点を以下lC示す
(1) EPR 1版蒸気表サブルーチンを原研版蒸気表サブルーチンSTEAMZI乙置き変えた
(2) EPR 1版蒸気表サブルーチンと原研版蒸気表サフツレーチン聞の単位換算のために新たにサ
フツレーチンJAERIを作成しこの中で単位換算をしてSTEAMZを呼んだ
(3) くり返し計算のしきい値 (THRESH)を入力データにした 計算が発散した場合はこの
値を大にしてやる original版ではTHRESH=l E-3であった
表Bllζ入力データ FORMATを示す表B21C入力データの意味と単位を示す表B31乙
(1)に記載されている計算結果を示す表B4にJCLを示す乙の中に入力データが定義され
ている表B51ζ原研版プログラムリストを示す表B61C計算結果が出力されている
値と表B3の値とを比較すると両者は一致しているのでマウントは成功したとみなした
-23-
乙の
付録B
1
1
1
(
1
1
J
l
JAERI-M 87-121
SB 1 Kfif-9 FORMAT
I N P U T D A T A S H E E T PACE OF
ft IB ft -rvrtLt JOB NO raquo - K laquo f l t PUNCH i t 1 i 7 3 - 8 0
IBJOB m VES DECKNAMB NO
J
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7 8 9 0 1 H S C 7 H Q 1 n lt j 6 M 9 0 1 7 3 4 5 6 7 8 9 0 I 3 4 S 6 7 I 9 0
IINKITJWII PlrfW^) Traquo4CHfiT) PBfW^W TiHRBJHtw l h i i i i i h i i u j i EU(flH^) BWii)i EKflfM -iW EWCmo bull v1) ftRCMraquoiri M - t l ^ n ^ l ( ( i
I I I 1 1
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1 l 3 7 8 9 1 0 1 2 3 4 5 7 1 9 0 1 H lt S f T 1 gt J I 3 1 5 t 7 1 1 V 1 I J 4 ( f 7 1 ) |0
E 1 M bull ri-itDATraquoHVM-tllaquolaquoJCTT1raquoL NVNK
IB 2 A A f - ^ f f l g i i f i
pound$ltpound ^ m m M amp t l IN J poundjampffl t tf traquo9Jte tt L = 1 tmfc S S ^ A ^ J
= 2 mm EfiiKU = 3 if-fv-Kik
P0 Jltfjampllj kPa mtstgt TO J pound pound pound degC PB WE kPa THRESH lt 9jgLff3yen0LtMI a L EPRI copy original IgTfJi 1 E -3
EL S K pound ( = 2 c ) cm EW sectsectIMP^f i (=COD) cm ED $ampamp cm EK yen^SiBraquoampcopy^i cm AR iiSPiBMAPBlaquo tpound L A C A 0 lt 1 Nl SgtISamp K fc tt 5 90deg ft laquo3 $ tt L N2 SraquoraquoIBfctf 345deg ffljPOft 4- L
- 2 4 -
]AERI-M 87-121
喝事表B1 入力データ FORMAT
INPUT DATA SHEET PACE OF
氏 名 a日f-付~ ず司円品名 1 I 73-8C
情lsquo 宅相S1 回胃テー守番
123 511 a 唖 I~ I 1 J S 6 由 0E023a 唖jgI 2 1 5 6 IJ I~ 1 ~ bull 5 6 B 唖 I~ I 2 3 S 6 a J~ I 1 1 5 6 r 9 ~ I 1J 56 8 9ea
則的問1)11 I r91 ~~I~ 1州 i lT骨 iacutefHφ~画 IIPB ~fi~OslashI削 川eslf(何回 111i i 1 i 11111111 i i i LI(閉 W k61~)1 ~yj lI Ii IA 外 IleETHfilil~Ii特 I J(I G~~里世うJ IethampCfl~fIJlIill(Ilitgt 1 1 I fz(Iq 戸~I i 1
11 111
1 II I I
l I r
11 4
11 i 1 111 11 11
11
11 11 ー
ど l_~ ~_111 ~ 3 5 618 i l~ L Z s a 91~ I Z J 5 7 a 1 I l 3 s 91g Z J 5 T JI~ I 1 J_ 51 Ir lJ -5畢 11 I~
IIl1EI7 ~I川ATiIo_剛開剛醐
表B2 入力データの意味と単位
変数名 物理的意味 単位 備 考
i
l
IN よどみ点の流体条件分別指数 |な し1=1飽和水温度を入力
=2 飽和水圧力を入力
=3サプクール水
温度と圧力両方を入力
kPa I絶対圧力
カ
度
圧
温点
点
み
みど
ど
圧
よ
よ
背
0
0
8
P
T
P
kPa
なし IEPRIのoriginal版では1E-3
であった
THRESHIくり返し計算のしきい値
D
O
)
C
さ
積
c=
荒
面
2
(
の
口
=
ー
位
ら
入
護
か
さ
口
さ
面
積
長
聞
深
表
面
裂
裂
裂
均
口
き
き
き
平
出
L
W
D
K
R
E
E
E
E
A
cm
m
m
m
phvpupu
なし IAc I Ao壬1
Nl き裂道筋における90曲がり数|な し
N2 き裂道筋における450 曲がり数|な し
-24-
OS99U0O raquolaquolaquolaquoraquo 3SI3M3X3 9 _bull t9 (Iraquod3)HN3SV31 laquolaquolaquoraquolaquolaquolaquolaquoraquolaquolaquoraquoraquolaquolaquo ttgt9$UO0 bull 0 0 O
- Z9000
-0 illS poundpound00 SE9 raquolaquolaquo
smuoo raquo Nraquonx s Mam 06 ov3 (H3)Honoa (tnxudaa (inxios ltH3gtDS SSIMOO raquo tOO VIOl 088Z OOOSSl pound KM Iyen9poundll00 HS3HH1 (ISmSd (3)01 CISS)0d NI 0S9SU00 raquolaquolaquoraquolaquolaquobullbulllaquolaquolaquolaquoraquo 3SI3S3X3 9 V 29 (I8d3gt11M3
-)Hm raquoraquolaquoraquoraquolaquoraquo
limiOO 00 10036013 9pound nomoo laquoinosAS aa tood90id spound
09 33X3 B2 ^^03^1 33X3 H
(raquoH38ns)ana3a33anos(ia3VDHi3-laquo rJ8fW-6
V3VpoundK6rr=0S 2pound1803 33X3 3
laquo 13P B3SI) 30 ISH laquo laquoraquoraquolaquoraquoSXXXlaquolaquoXXlaquoSXXkSXlaquoXlaquoXSXlaquoXSXKkraquoSXXlaquoXlaquolaquoXXSKXlaquoXXXlaquolaquoKXXXlaquokXX ttXtIliXIXMlltMaHtltBraquoIKtSltXiattlSIXXXtXKlaquoIlaquoKISlaquoltliXlllaquotXraquolaquotX 308d SIVAIBd 30 1SI1 laquo araquolaquoXraquoraquoraquoraquoraquoClaquolaquolaquolaquoSlaquolaquoXIlaquoKlaquolaquoltKalaquolaquolaquoltraquoKKXalaquoKXXKlaquoSKXXlaquolaquoKraquoraquoXKXS
0000000OJ000-TSPZ6-8ANVS H8VdB0rlaquo -aaoflssvd8S6O0-dnoHssiB6p-a3sn u
laquo0Zgt-13r319SWS=SSn3SSH (SO0000)-3Mtl00-Altld8raquoSSyi3H3n9IHSraquoH
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bullbullbull S3Ua3dOlaquorl N0I1raquoN3raquo1S raquobulllaquolaquo
en ^S^M^T^M -c iHda e -a
IZI-A8 W-IH3V1
JAERI-M 87121
表B3 EPRIコードによる例題解析結果(1)
bullbullbullbullbull STAGNlTJON ~ROP[R7tES bullbullbullbullbull
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表B4 JCL リスト
E20 Vl0l20 ltltlt JCl STATEMEHTS llST gtgtgt DATE 040887 TIME 15=54
IIF9215097 JOD lt20729215095801 JOB 2l6T001I00C01I02E00SIIP ) ISH且SHIGUCHClAss-aPRTVOOTIHE-(000005)11 HSGCl且SS=SHSGlEVElz(201)11 USER-J9215GROUP-G0958PASSWORD-J08PARM S-AMYR9215L-0002C-0000000 RER E~s1s2ss事 llSTOF PRIVATE PROC bull 司R1181gE-lsquo=a1g llSTOF USER JCl bull 22竃g
2 11 EXEC FORT77 11 SO=J9215lEAK 11 g=FORT 11 A=ElM(JAERI1)SOURCEDE8UG(SU8CHK)
11 11 EKEC l~ED77 28 11 EXEC GO 35 IIFT06F001 OD SYSOUTz 00111011 36 IIFT09F001 DD bull 00111111 竃司EglfAKCHTl(EPRJ 62 4 6 fXERCISE s00112650 s1M PO(KSI) TO(C) P8(KSI) THRESH 00113641s 155000 2880 1014 001 bull 00113755 2C(CM) COO(C) DEPTlHC) ROUGH(CM) AEIAO 90 TURM 45 TURN bull 00114645 635 0033 5715 000062 10 0 0 00115644a竃LEAKCMTL(EPRI) 61 4 6 EXERCISE SS00116650
-25ー
JAERI-M 87-121
000001 000002
000003 00000 000005
000006 000007
FORTRAN 77
SB 5 V10L31 OATE 8704OB TIME 155947
EPRlS PROGRAHH FOR LEAK RATE THROUGH CRACKS COPIED FROM EPRI NP3540-LD APRIL 1984 ON 19860304 ISO LEAKF0RTUIAS8704) COMPLETED ON I9B7 4 8 OY HASH
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xlaquox COHPLETEO ON 62 4 8 raquoxlaquo XXXXXXKXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
laquoxx THE INPUT TO THE PROGRAM laquoraquobull
FIRST CARO IN-1 bull-gt INITIALLY SATURATEO LI0U10INPUT TEMERATURE ONLY IN2 --gt INITIALLY SATURATED LIQUIDINPUT PRESSURE ONLY IN-3 bull-gt INITIALLY SUBCOOLED L10U1DINPUT BOTH TEHEBAIURE AND PRESSURE PO - STAGNATION PRESSURE (KPA) TO raquo STAGNATION TEMPERATURE ltCgt PB = BACK PRESSURE (KPA) THRESH - THERSHHOLO VALUE ORIGINAL VALUE = 1E-3
SECOND CARD EL - CRACK LENGTH 2C (CM) EW bull CRACK-OPENING DISPLACEMENT COO (CM) ED = CRACK DEPTH L (CM) EK bull THE HEIGHT OF PROTRUSION OF THE ROUGHNESS GRAIN FROM THE HEAN
SURFACE (CM) AR - AREA RATIO = AEAO N1 = NUMBER OF 90 DEGREES TURNS IN THE CRACK PATH N2 = NUMBER OF 45 DEGREES TURNS IN THE CRACK PATH
laquolaquoraquo JAERlS STEAM TABLE raquolaquolaquo
STEAMZ(PTVIISINDEX) INDEX=0
IN0EX=1 1NDEX=2 INDEX=3 1NI)CX = 4
SUOCOOLEO WATER OR SUPERHEATED STEAH INPUT DOTH PRESSURE AND TEMPERATURE
INPUT TEMPERATURE INPUT PRESSURE
SATURATED STEAM SATURATE) STEAM SATURATED WATER INPUT TEMPERATURE SATURATED WATER INPU1 PRESSURE
IMPLICIT REALxS (A-H0-Zgt COMMON PP POT0JltLDFFARINCD0HTHETA
CD raquo 061 PA1 = 3 1 4 1 5 9 2 6 5 4 TIIEIA - 0 5 laquo P A I
1KPA= 1000NMxx2= 1000KGMSxx2= 100098XE-4 KGFCHxx2 - 100OlaquoE-498007031 LBFINraquolaquo2- 100068904 LDFMNxx2
PCV NSTEP
6894757Eraquo3 200
000008 000009
000010 000011 000012 000013 000014 000015 000016 000017 000018 000019 000020 000021 000022 000023 000024 000025 000026 000027 000028
1 READ (910END=1000) INPOTOPDTHRESH READ(915) ELEWE0EKARNIN2
PO = TO = PB raquo EL = EW =bull ED bull= EK -IK = AREA PER AREA PER EO -EK -Oil -
000029 000030 000031
1E3laquoP0PCV 18raquoT032 lE3laquoPHPCV EL254 EW254 ED254 EK254 0 = EWxEL bull 2laquoltpoundVEL) - AREA144 = PER12 ED12 EK12 4XAREAPER
XLO raquo E00H50laquoNK26N2 1FltXLDLE12) GO TO 400 RK = DH4EK FF = 10(2xDLOG10(RK)laquo174)laquolaquo2
IF(INEOI) THEN TEHP - TO TEHP= (TEHP-320)x05555556
- 2 6 -
JAERI-M 87121
表B5 原研版プログラムリスト
FORTRAN 17 Vl0L31 OATE 870408 T1HE 155947
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C flRSI CARO C IH司 1 ーgt IHITI~ l lY SATURATEO lQUIDIHPUT TEHEflATURE OHlY C I H包 2 ーgt INITl~LLY SATURATED lQUIDINPUT PRESSURE OHlY C 1 N-j ー gt INITIAllY SU8C801ED lIQUIDINPUT 80TII IEHERAlURE AND PRESSURE
C PO STAGHAT 10N PRESSURE CKPAgt C TO bull STAGHAIlON TEHPERATURE CC1 C PB 日向CK PRESSURE CKPA1 C TfIRESII ロ TIIERSIIHOlOVAlUE ORIGINAl VAlUE冨IE3
E C SECOHO CAR日C EL CRACK LENGTII 2C CCH1 C EW CRACK-OPENING DISPlAfEHENT C目白 CCH1
C ED CRAEK 日[PIHL CCH1 C EK THE IIEIGIIT OF PROTRUSIOH日F TlIE R日UGIIHESSGRAIH FROH TIIE HEAH
SURFACE CCHJ C AR 雪 AREA RATIO AEIAO C Hl HUH日ER Of 90日EGREES TURHS IH TIIE CRACK PATH C N2 HUHBER OF 45 OEGREES TURHS IH THE CRACK PATII
E C 車率志 JAERlS STEAH TA8LE 取
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C SIEAHZCPT VIISIHOEX1 IHDEX=O 苧) SUDCOOLED WATER日R SUPERIIEATF目 STEAHlHPUT s日TII PRESSURE
AHD IEHPfRATURE C 1 H日EX=1 -ーgt SATURATEO STEAH lHPUI TEHPERATURE C IHOEX=宮崎⑤gt SATURATEO STEAH lHPUT PRESSURE C IHOFX=3 -gt SATURATEO WATER INPUT TEHIgtfRA1URE C I HnEX=~ -回) SA1UIlAIEO WATER lHPUl PRESSURE
E 000001 IHPlCIT REAl竃6 (A-IIO-Zl 0000日 日HMON IfPI PO ToltLDFF AR IH COOH TIIETA
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000006 PCV 669lsquo757Eφ3 000007 HSTfP 200
000008 1 READ C910EHD=10001 IHPOIOP日IIIRESII00009 REA日(9151 ELEWEOEKARHIH2
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PER HRI12 EO bull f01l2
EK EK12
目11= 4AREAPER no EOOH+50ltH126ltH2
IfCXL8LE121 G8 10 400
RK OHIlsquoIEKFF = 101 C2-0LOG10(RK1f14 2
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000032 PRESS PSAT(TEMP) 000033 P0 - PRESSraquo14223133 000034 EHOIF
C 000035 DP - (PO-PB)FLOAT(HSTEPgt 000036 PL - P8 000037 30 CALL PR(PLPCCPTGCXEXTIC) 000038 IFUCE02) GO TO 55 000039 1FUCNE3) GO TO 40 000040 IK bull 1K+1 000041 PL - PLraquo0P 000042 1FUKLTNSTEP) GO TO 30 000043 GO TO 55 000044 40 PD1 - PL-PCC 000045 NH2 - NSTEP-IK
C 000046 00 50 I-1NM2 00004T PH - PLraquo0P 000048 CALL PR(PHPCCPTGCXEXTICgt 000049 IFUCE82) GO TO 55 000050 P02 - PH-PCC 000051 IF((PDllaquoPD2)LTO) GO TO 100 000052 PL bull PH 000053 P01 = P02 00005 50 CONTINUE
C 000055 55 PRINT 75P0T0P8 000056 GO TO 400 000057 100 COHTINUE 000058 PDL - PD1 000059 PDH bull= PD2
000060 000061 000062 000063
DO 200 1=150 PX bull (PHlaquoPOL-PLlaquoPOH)(PDL-POHgt CALL PR(PXPCCPTGCXEXT1Cgt POX bull PX-PCC
000064
000065
IF(ABS(PDX)LTTHRESH) GO TO 300 laquogt THRESHOLD VALUE WAS CHANGED BV HASH laquobulllaquo laquobulllaquo THRESHOLD VALUE WAS CHANGEO BY ISO 620206 laquolaquolaquo
IF(ADS(P0X)LT1E-3) GO TO 300 IF(ABS(PDX)LTSE-3) GO TO 300 IF(ABS(P0X)LT1E-2) GO TO 300
IF(ltPDXlaquoPDH)GTO) GO TO 250
000066 000067 000068 000069 000070 000071
POL - POX PL - PX GO TO 200
250 PDH - PDX PH - PX
200 CONTINUE
000072 000073 000074 000075 000076 000077 000078 000079 OOOOSO
PRINT 220PlPHPDLPDH GO TO 1000
300 CONTINUF EN GH AREA PER ED EK
PCCPO AREAGC 144gtAREA 12laquoPER 12raquoED 12laquoEK
000081 PRESS - PCC
000082 000083
CALL JAERI(PRESSTEHPV0LGENTAGENT0G2gt CALL JAERI(PRESSTEHPVOLFpoundNTAFENTOF4)
000084 00008S 000086 000087 000088 000089 000090
PCC - PRESS TS2 bull TEMP H1 - EHTAF H2 bull ENTAG HHE - XTlaquoH2raquo(1 GO TO 500
400 CONTINUE
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NM2HSTEP-IK
00 50 1IHH2PH bull PlOPCAll PR(PHPCCpTGCXEXTICl lF(lCEQ2) GO TO 55
P02PH-PCC IF( (PDIP02)LT0) G日 TO 100
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口口口83
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PDl bull P日X
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G口 I日 200
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300 COHT I HUf
EH bull PCCIPO
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AREA 1 lsquo~ AREA
PER 12PEREO 12E目EK bull 12EK
PRESS bull PCC
CAll JAERI (PRESS TEHP VOlG EHTAG EHTOG 2)
CALL JAERI (PRESS TEHP VOlF EHTAF EHTOF U
PCC bull PAESS
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c 000094 11 CALL JAER1(PRESSTEMPVOLFENTAFENTOF3) 000095 GO TO 2000 000096 12 CALL JAER1(PRESSTEMPVOLFENTAFENTOF4) 000097 GO TO 2000 000098 13 CALL JAERI(PRESSTEHPVOLFEHTAFEHTOF0) 000099 2000 CONTINUE
C 000100 PO PRESS 000101 TO TEMP 000102 VLO - VOLF
C C 111 III NO CHOKING II I I I C filaquo2 = 2raquoR0(P0-PDgt - 2laquoai)HFTlaquolaquo3)UDFnNlaquogt C laquo 2laquoLflHFTlaquoraquo3raquo(3215LDMFTSlaquolaquo2WINlaquolaquo2 C 2laquo3215laquoLBMlaquoraquo2(FT12)raquoraquo2Slaquolaquo2 C bull 23215raquo144laquo(LBHlaquoSFTraquoraquo2)laquolaquo2 C - 926496raquo(LBMlaquoSFTltlaquo2)laquolaquo2 C
000103 GC2 9266112laquo(P0-PBgtm0 000104 GC - SlaquoRT(GC) 000105 GN = AREAraquoGC 000106 PCC bull PB 000107 XT - 0 000108 XA - 0 000109 AREA - 144laquoAREA 000110 PEB bull 12laquoPER OOOllt EB - 12laquoED 000112 EK - 12raquoEK 000113 GO TO 510
C 000114 500 CONTINUE
000116 CALL JAERKPRESSTEMPV0LGENTAGENT0G2gt 000117 CALL JAERKPRESS TEMPVOLFENTAFENTOF4)
C 000116 000119 000120 000121 000122
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C C 1 LBH(FT2raquoSgt = 488243 KGltHraquo2laquoS)
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PRESS - PCK
CALl JAERKPRESS TEMPVOLGENTAGSGC 2) CALl JAERKPRESSTEMPV0LfENTAFSLC4gt
PCK = PRESS TS - TEMP VGC = VOLG XE = (SLO-SLCW(SGC-SLC) CN = 10 J F(XELT005) CN=0raquoXE XT CNraquoXElaquo(1 -EXP(-BltUD-)gtgt XH - CNraquoXE-XTBKXLD-12)
200 PCI - PCK-05 PC2 bull PCKt05
PRESS - PCI
CALL JAERKPRESS TEHPVOLGENTAGSGI2) CALL JAERKPRESSTEMPVOLFENTAFSLt4gt
PRESS PC2
CALL JAERKPRESS TEMP VOLG ENTAG SG2 2) CALl JAERKPRESS TEMP VOLF ENTAFSL24) TS - TEMP OSL - SL2-SL1 OSG - SG2-SG1 OXE - -(lt1-XEgtlaquo0SLraquoXElaquo0SGWltSGC-PICgt GC2 = (XTraquoVGCPCKAKAPPA-(VGCVLOgtlaquoCNlaquoOXE)32174144 GC - 1GC2 IF (GC2GT0) GO TO 50 IC - 3 RETURN
50 GC=S0RT(GC2gt DPT bull GC2laquoVL02CDlaquo2314n44laquoARlaquolaquo2 PT = PO-OPT IF (PTGT3) GO TO 100 IC - 2 RETURN
100 CONTINUE
PRESS - PT
CALl JAERKPRESSTEHPVOLGENTAGS2)
PT - PRESS TS - TEMP VGT - VOIG VGH - (VGKVGO2 AI - (1 - 2laquo(1 -ARWXLD)AR GH2 = GClaquoltl t ] A Iraquoraquo2gt2
ACCELERATIDNAL PRESSURE DROP OPA - GH2laquoXTlaquo(VGC-VL0)
FRICTIONAL PRESSURE DROP DPF = FFlaquoULD-12)raquoGH2raquoC(l-XH)raquoVlOtXHlaquoVGM)2
PRESSURE DROP DUE TO AREA CHANGE
3 0 -
000011
000017
00001]
JAERI-M 87-121
PO bull PRESS
VlO bull VOlF
GO 10 1000
INPU1 PRESSURE ONLY 111
3
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0000lsquoー000046
000041
000048
c 000049 50 GC=SQR1CGC71
000050 日P1 bull GC 2VlO7COoo1]7174144AR7000051 P1 PO-OP1
000052 1F CPTGT31 GO 10 100
000053 lC 2
000054 RE1URN
E
000055 100 COH11NUE
E 000056 PRESS bull P1
E
000051
E
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E
00006lsquo E E
000口65
E E
PCK PRESS
IS bull 1EHP
VGC VOlG
XE SLO-SLC)てSGC-SlCJ
CN 1 0
IfCXELT005) CN=70on n CHoXEoCl -EXP(-DOlO-12)))
XH bull CNXE-X10CXlO-171
200 PCl bull PCK05PC2PCKφ05
PRESS bull PCl
CAU JAERI (PRESS TEHP VOLG ENTAGSGI 7)
CAU JHR 1 (PRESS IEHP VOLF [N1Af SL 1》
PRESS bull PC2
CAll JAERIIPRESSTEHPVOlGEH1AGSG22) CAll JAERI(PRESSTEHPVOlFEH1AFSL24) IS TEHP
OSl bull SL2-Sll
OSG SG7SGlOXE =〈【I -XEl OSL XEoOSG1ISGC-~lCIGC (X富VGCIPCK I AKAPPA -IVGC -VLO oCNoOXE) 132114144
GC2 罵 IGC2IF (GC2G10) GO 10 50
IC 四 3
RE1URH
CAll JAERTIPRESSIEHPVOlGEN1AGS2)
P1 bull PRESS
IS TEHP
VG1 bull VOlG
νGH (VG1VGCl12 AI bull 11-121I-AR)IXlOllAR
GH2 GC7111AI2)2AttELERA11日MAl PRESSURE OROP
OPA 附20XTo(VGC-VLOJ
FRICTI日制Al PRESSURE DROP
OPF FFO(XlO-12JGH20111_-XHJoVlOX制oVGHJI2
PRESSURE OROP OUE 10 AREA C制ANuE
-30-
JAERI-M 87-121
000068
OPAA raquo GC2laquoltVlOlt1-ARraquolaquo2gtUHlaquo(VGH-VlOgtlaquon-lAllaquolaquo2gt)2
raquoraquo NICHT VERSTEHEH 7 7 7 7 7 7 7 7 m m OPG - 05laquoltlVLOt1ltXTraquoVGCraquolt1-XTgtraquoVLO)gtlaquoXLDraquo0HlaquoSlN(THETAgtM44 77777777777 N1CHT VERSTEHEN 7777717777777
TOTAL PRESSURE DROP THROUGH CRACK PCC bull PT-(DPADPFlt0PAA)J2174144-DPG
000069 RETURN 000070 END FORTRAN 77 ERROR NESSAGESl PROGRAM NAHEltPR )FLAG(1)OPTIMIZED) J2K5001-1 NAHlPP NAHlCD THE COHHON BLOCK HAS THE ELEHENT ALLOCATEO ON AN INVALID DOUNDAR JZK500J-1 NAHlPP NAHtDH THE COHHON BLOCK HAS THE ELEHENT ALLOCATED ON AN INVALID DOUNDAR J2K5001-1 NAMiPP NAHtTHETA THE COHHON BLOCK HAS THE ELEMENT ALLOCATES ON AN INVALID DOUNDAR
000001 000002
000003 000004 000005 000006 000007
SUBROUTINE JAER1ltPUSATUSAVUSAHUSASUSAINDEX) IMPLICIT REALraquo8 ltA-H0-Zgt
JAPAN lt USA
PJAP laquo 0070308laquoPUSA TJAP raquo 0555556laquoltTUSA-32) VJAP = 0062427laquoVUSA HJAP - 0555556laquoHUSA SJAP - 0555556SUSA
000008
000009 000010 000011 000012 000013
CALL S IEAMZ(PJAPTJAP VJAP I IJAP SJAP INDEX)
USA lt JAPAN
PUSA TUSA VUSA HUSA SUSA
bull H223133laquoPJAP - 1 8 laquo T J A P 3 2 - 1 6 0 I 8 7 raquo V J A P - I BOIIJAP - I 8raquoSJAP
000014 0000 IS SPECIFIED OPT END OF CClMPRA
RETURN END ONS OPTIMIZEC2)LINECOUNT(O)NOSpoundlM(JAERI1)SOURCEDEBUGltSUBCHK)NOHAP T10H
- 3 1 -
]AERI-M 87121
000066 日PAA bull GC2(VlO(1 AR21IH(VGH VlO)(IIIAI21)12
11111111111111 NICHT VER宍TEHEN 11111111111111 000067 OPG bull 05(1VlOt1(KVGCHlITlVlO)IOXlOOHSlNC1HETAII 1~~
11111111111111 NICHT VERSTEHEN 11111111111111 E
TOTAl PRESSURE DROP THROUGII CRACK 000068 PCC bull PT (DPAtDPFDPAA】13217lsquo11ldquoOPG
E
000069 RETURN 000070 EHO FORTRAN 77 ERROR HESSAGES PROGRAH HAHE(PR IFLAG(1)OPTIHllE(21 JZK50011 HAHPP NAHCD TUE COHHON日lOCKIIAS TIIE ElEHEKT AllOCArEO 0制局側 IKVAL 1 0 OOUKOAR J1KSOOJ1 HAHPP NAH日 TUECOHHON BlOCK HAS rUE ElEHEHT AllOCATEO OH AH IHVAlIO OOUHOAR J1K50011HAHPP HAHTIIETA IIIE COHHOH BlOCK IIAS THE ElEHEHT且llOCArEOOH AH JHVAllO OOUHOAR
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CAll S TEAHl (PJAP T JAP VJAP IIJAP SJAP I NOE 11
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TUSA bull 18rJAPt12VUSA 160187aVJAPIIUSA bull 18 IIJAPSUSA 冒18SJAP
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-31-
JAERI-M 87-121
SB 6 JfWS3-KlclaquofcSEPRI0JlIJPtlTpoundfli
laquoraquoraquo STAGNATION PROPERTIES
PRESSURE(PO) 15500 KPA
TtNPERAllllllltTO)= 2880 C
INPUT lNDICATOR(IN) 3 bull--gt INITIALLY SUDCOOLEO LIQUIDINPUT UOTIl 1ENPERATURE AND PRESSURE
BACK PRESSURE(PB) 1014 KPA
CRACK GEOMETRY
2C = 635000 CH
COD= 003300 CM
DEPTH 571 CM
IIYDR DIA= 006566 CM
DEPTHIIYDR 01A = 870
ROUGHNESS HEIGHT 062000-03 CM
AREA = 02095 CM2
PERIMETER 1277 CM
AREA RAT10(AEA0)= 100
NO OF 90 DEGREE TURN= 0
NO OF 45 DEGREE TURN= 0
THRESHOLD VALUE = 001000
OUTPUT
CRITICAL MASS FLUX = 043900+05 KGM2SEC
LEAK RATE = 091990+00 KGSEC
PRESSURE AT EXIT PLANE = 61816 KPA
QUALITY AT EXIT PLANE = 00112
QUALITY AT BACK PRESSURE raquo 03643
-32-
噛
titil--Illit--lie-
JAERI-M 87-121
表B6 原研版コードによる EPRI例題解析結果
ldquo STAGHATIOH PROPERTIES 車窓噂
PRESSUREIPO) 15500 KPA
TEHPER111I1E(10)白 2880
tNPUT lHDICATDII(tH) gt tHITt LLY SUnCOOLEO LtQUIDIHPUT U0111 lEMPERAIURE AHO PRESSURE
UACK PIIESSUIlEIP日) 1014 KPA
定事獄事蹴 CRACK GEOHETRY 事噂康志事
2C= 635日00 CH
C日日 003300 CH
OEPTH= 571 CH
HYDR DIA- 006566 CM bull OEPTHHYOR OIA= 870
R日UGHHESS IiEIGIIT= 062000-03 CH
AREA= 02095 CHo事2
PERIHETER= 1277 CH
AREA RATIOIAEAO)= 100
HO OF 90 DEGREE TURH= 0
NO OF 45 DEGREE TURN=
THRESIiOLD VALUE 001日00
事事覇ldquo OUTPUT -
CRITICAL HASS FLUX 043900+05 KGH車窓 2SEC
LEAK RATE 091990+00 KGSEC
PRESSURE AT EXIT PLAHE 61816 KPA
QUALITY AT EXIT PLANE 00112
QUALITY AT 8ACK PRESSURE 03643
J1
1
9
トILLttu
LFLドEKFbfgzhrreE
-32一
JAERI- M 87-121
euro H B8AW
(1987^7^21 Bgffi)
laquoKilaquoffiWSEStJi62^SJ 5 BWR tgt L lt (iPWRjgfeampftcopypoundgt tT mZlltZW
$Uff a - KpoundALI^WJiFACOM M-380 (CfEgl Lfccopy5 sample P^jiTCftSrampIE
araquoWlaquoAcopyfclaquogtKClt0 3 - KfeffilvCSHSS 2c 8tBialaquo(ftCODiJcnElaquoP
S 4 f 5 gt - pound LTBWR45laquofcC)f PWRiIIETOraquogt6copyJiiraquolaquo|lfclaquo IHH6
(D-micamptM iI $1pounddillJ75 5gpmpoundi6C0DIi lGBEW 2c= 100mmpoundLT
COD=022mm(BWRregsectpound) COD=0 21 mm (PWR regJpound) t o f 0 laquo f c i i L t
3 - K l l x b ^ W f c o
mlaquow3poundBFf T3i9-ii ikiampmwwampimtiampu^ampm 2 - 4
( i )
]AERI -M 87121
米国電力研究所コードによる漏洩率評価解析
日本原子力研究所東海研究所原子炉安全工学郎
磯 崎 敏 邦 橋口一生加藤潔
宮園昭八郎
( 1987年7月21日受理)
構造強度研究室では62年度より BWRもしくは阿R運転条件のもとでき裂を有する配
管からの漏洩率に関する研究を開始する本報は米国電力研究所 (EPRI)が作成した漏洩
率解析コードを導入し原研機FACOMM-380に変換したのち sample問題でこれを検証
した乙のコードでは臨界流モデルとしてHenryのモデルを使用した
試験研究立案のために乙のコードを用いてき裂長さ 2cき裂開口変位CODおよび配管口
径をパラメータとしてBWRおよびPWR運転条件下のき裂からの漏洩率を求めたο 計算結果
の一例によれば漏洩検出限界である 5gpmを与えるCODは 16B配管 2c=100mmとして
COD=O22 mm(BWRの場合) COD=021nrn(PWRの場合)であったなお付録として
コードリストをt局げた
東海研究所319-11 茨城県那珂郡東海村白方字白根2-4
( i )
JAERI-M 87-121
Evaluation of leak rate by EPRI code
Toshikuni ISOZAKI Issei HASHIGUCHI Kiyoshi KATO and Shohachiro M1YAZ0N0
Department of Reactor Safety Research Tokai Research Establishment
Japan Atomic Energy Research Institute Tokai-mura Naka-gun Ibaraki-ken
(Received July 21 1987)
From 1987 a research on the leak rate from a cracked pipe under BWR or PWR operating condition is going to be carried out at the authors laboratory This report describes the computed results by EPRIs leak rate code which was mounted on JAERI FACOM-M380 machine Henrys critical flow model is used in this program
For the planning of an experimental research the leak rate from a crack under BWR or PWR operating condition is computed varying a crack length 2c crack opening diameter COD and pipe diameter The COD value under which the minimum detectable leak rate of 5gpm is given is 022 mm or 021 mm under the BWR or PWR condition with 2c=100 mm and 16B pipe geometry The entire lists are shown in the appendix
Keywords Leak Rate Crack Critical Flow EPRI Code
(ii)
JAERI-M 87-121
割前
lift--
lsquo73
Evaluation of leak rate by EPRI code
Toshikuni ISOZAKI Issei HASHIGUCHI Kiyoshi KATO and Shohachiro MIYAZONO
Department of Reactor Safety Research
Tokai Research Establishment
Japan Atomic Energy Research Institute
Tokai-mura Naka-gun Ibaraki-ken
(Received July 21 1987)
From 1987 a research on the leak rate from a cracked pipe under
BWR or PWR operating condition is going to be carried out at the authors
laboratory This report describes the computed results by EPRIs leak
rate code which was mounted on JAERI FACOM四 M380machine Henrys critical
flow model i5 used in this program
For the planning of an experimental research the leak rate from a
crack under BWR or PWR operating condition is computed varying a crack
length 2c crack opening diameter COD and pipe diameter The COD value
under which the minimum detectable leak rate of 5gpm is given i5 022 mm
or 021 mm under the BWR or PWR condition with 2c = 100 mm and 16B pipe The entire lists are shown in the appendix geometry
Keywords Leak Rate Crack Critical Flow EPRI Code
( jD
JAERI-M 87-121
liUtblt bull 1 i mwus i
11 KftftSflU 2 12 sumsmm 2 13 sKrafcffiaa$fc 3 14 tbapoundfcltBfMW3Kpoundlt2)Hffi 5
2 2gEI^raquoraquoiiSGc 6 3 amp 8
31 B$Hraquo3KG cpoundgpoundftMftpoundltZ)Hft 8 32 H^ngt i iESW^a^Kamp(onA 8 33 13 5gpmpound-pound5sect8hfamp 9
4 poundHw 9
W raquo 9 i R 10 ttamptA Henry copyEg^ffif^ 21 tfampB -fnify^y h 23
(Si)
はじめ11 H helliphelliphelliphellip
1 ~礎理論
目
JAERi -M 87-121
次
11 質量保存則 H H H H H H H H H H H -hellipH -hellip 2
12 運動量保存則 hellipH H H H H H H hellipH H H 2
13 き裂に沿った圧力損失 H H H H H H H helliphelliphellipH H H -hellip 3
14 出口圧力と臨界質量速度との関係 H H H helliphellipH H H H H helliphellip 5
2 2相臨界質量速度Gc H H hellipH H hellipH H hellipH H H H 6
3 考察 H helliphellip 8
3 1 臨界質量速度Gcとき裂形状との関係 H H H H H H H H hellip 8
32 臨界質量流量恥とき裂形状との関係H H -hellipH H H H hellip 8
3 3 1 3 5 gpmを与えるき裂寸法H H H H helliphellipH H H 9
4 結論 H H hellip-H H -hellipH -hellip 9
謝辞 lsquoH H hellipH -hellipH H H H H H H H H H H 9
参考文献 hellip 1刊0
付録A Henryの臨界流モデJルレ helliphellipリhellip日helliphelliphelliphellip日helliphellip helliphelliphelliphellip日helliphellip hellipH H H -hellipH helliphelliphelliphellipH 21
付録B プログラムリスト H H H H H H hellipH H H H H 23
Ciii)
JAERI-M 87-121
Contents
Introduction 1 1 Basic theory 1 11 conservation of mass 2 12 conservation of momentum 2 13 pressure loss along crack 3 14 relations between exit pressure and critical mass
velocity 5 2 Two-phase critical mass velocity G c g 3 Discussion g 31 relations between critical mass velocity G c and crack
configuration 3 32 relations between critical mass flow rate W c and crack
configuration 3 33 crack configuration at leak rate of 1 3 and 5gpm 9
4 Conclusion 9 Acknowledgement g Reference 20 Appendix A Henrys critical flow model 21 Appendix B Program List 23
(IV)
)AERI-M 87-121
Contents
Introduction
1 Basic theory
11
12
13
14
conservation of mass
conservation of momentum - pressure 10ss a10ng crack
re1ations between exit pressure and critica1 mass
ve10city
2 Two-phase critica1 mass ve10city Gc
3 Discussion
31
32
33
re1ations between critica1 mass ve10city Gc and crack
configuration bull bull bull bull bullbullbullbull bull bull bullbull bull bullbullbullbullbull bullbull bull bull bull bullbullbull bull bull bull bull bull bull bullbullbullbull bull bullbull bullbull
re1ations between critica1 mass f10w rate Wc and crack
configuration bullbullbull bullbullbull bull bull bull
crack configuration at 1eak rate of 1 3 and 5gpm
4 Conc1usion
Acknow1edgement
2
2
3
5
6
8
8
8
9
9
9
Reference - 10
Appendix A Henrys critica1 f10w mode1 - 21
Appendix B Program List - 23
Civ)
JAERI-M 87-121
3U ttraquofr
111 1-S i f^ f t ] l ^Ste fP7 jc feLlt( i - ^regSr t f f i f lSSC H2 LD h = 12 ltpoundlaquolaquopoundcopySSrtJMampgjS H3 3 SMI H4 BWRiHEToafiJSKGciC0DtfflB8^ (2c = 100mm) 115 laquo ( 2 c = 50mm) H6 BWRa(SttTeDHraquoaKGcltkCODiltOB8ffi (2c = 100mm) 117 ( 2 c = 20mm) 118 BWRMamp$sftlCDttm-ifomWctCODtltDM ( 2c = 100mm) U9 ( 2 c = 50mm) 010 ( 2 c = 20mm) mu P W R i l ^ ^ T 0 reg ^ W c i C O D i f f l g | ^ (2c = 100mm) 1112 ( 2 c = 50mm) H13 ( 2 c = 20mm) H14 B W R S e ^ f t T o K a ^ f i W c i 2 c i f f lg i ( 4B 8BEff) 1115 (12B 16 B get ) E916 PWR^IiftTcopylaquoa-flSSW c i2 cifflMIS ( 4B 8BKsect) 1117 (12B 16BS2W) H18 BWRifjpoundT-eWc= i 3 5gpm^^^SCODi 2 c H19 PWRae^ftTtW c = 1 35gpmpound43CODpound 2 c
SB 1 A ^ j x - ^ FORMAT B 2 Kf]T-9COM^iiK-^mamp fSB 3 E P R l 3 - K K laquo t laquo laquo S l S f ^ m SB 4 J C L J x h HB 5 dW(S7degn ^7 A i) x f-SB 6 U P R g n - KfCpound3EPRI$liiJipfifpound3l
(V)
JAERI-M 87121
図表一覧
表1 計算条件
図 1 するどい角を過ぎる飽和水もしくはサークル水のき裂内流動型式
図2 LDh = 12なる場合のき裂内流動型式
図3 き裂す法
図4 BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 100mm)
図5 11 11 (2 c= 50mm)
図6 BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c= 100mm)
図 7 11 (2c= 20mm)
図8 BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c=100mm)
図9
図10
11
11
11
11
(2 c= 50mm)
(2 c= 20mm)
図11 PWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 100mm)
図12
図13
11
11
11
11
(2c= 50mm)
(2 c= 20mm)
図14 BWR運転条件下の質量流畳と 2cとの関係 (4B 8B配管)
図15 11 11 ( 12 B 16 B配菅)
図16 PWR運転条件下の質量流量Wcと2cとの関係 (4B 8B配管)
図17 11 11 ( 12 B 16 B配管)
図18 BWR運転条件下で叫=13 5gpmを与える CODと2c
図19 PWR運転条件下で叫=13 5gpmを与える CODと2c
付録
表sl 入力データ FORMAT
表B2 入力データの意味と入力単位
表83 EPRIコードによる例題解析結果
表84 ]CLリスト
表B5 原研版プログラムリスト
表B6 原研版コードによる EPRI例題解析結果
(v)
JAERI-M 87 -121
13 ^ - A = ^ S a raquo C m ) A =sectiatiipsacm2] Ai =z=12Dh(cfey-5iga5Cm2) A = sect ^ A D reg a ( m 2 2c =poundgllpoundCm) C = orifice [ga ilaquo ( = 061) COD = S ^ P ^ f t C m ] O h =7Jlt^^WiIS[m) f ^JWSHampifc G =2gi5ftMigK (=Ju)[kgnfs ] G =yeniSlMraquoiilaquo C kgmVs ) G c = iplusmn) P i t fc tf pound E g j m raquo i sect g C kgmVs ) Gbdquo =APKfc t f S E i i m f t i i K C kginVs ) k = B f f l pound Cm] k =t^laquo0it ( = u g u ) L = SHaS3Cm) p c =tBPffi^CPa] Po = ltpoundpoundamppoundpound][ Pa) Apc =raquoalaquoJBKlaquofcffialaquo) 5S WftKJSSBampB (Pa) A p a laquo a = ffiSt^-ft (Pa) A P f =W^ftlaquo tSff i^J l^[Pa) A P l =APES5feCPa] APtotal = A p a c c + A P a r laquo a + A P f + A P
R h =amp5f$yenS ( = D h 2 ) (m) S =tfcxy b c t deg (kJkgK) U =^P^i iS v = 2ffljIBJpoundK ( = l i o = x v g + (l-x)v 1 )Cm 3 kg) v g c =tbPfcfcfcf2^^ffiJt^S(m 3kg] v g i =z = 12D hKH-SS(iafflJtSlaquo[mVkg) vlaquo =iplusmniPKtetf3frfgJtg8Km3kg) vo =APlttfctf3frfsectit^8Km7kg) x = ^ J f ^ (=Wg(Wg+Wt)) laquo = iplusmn iPJ t f cya^ i Tgt f Wo = K f t S t f i ( = G C bull 2 c bull COD) C k g s ) W g =|ggiSff0fc Ckgs) W = amp f f l f raquo e i t Ckgs)
(Vi)
]AERIM 87121
一覧ロヲ記
=き裂面積 (rrt)
=き裂出口面積 (m2J
A
= z=12Dh におけるき裂面積 (mZJ
=き裂入口面積 (m勺
=き裂長さ (mJ
= orifice縮流係数(=061 )
=き裂関口変位 (m)
=水力学的直径 (m)
=管摩擦係数
=2相流質量速度 (=ρU)(同 rrfs)
=平均質量速度〔同m2s)
=出口における臨界質量速度〔増加2SJ
=入口における臨界質量速度〔同加2SJ
A
2c
COD
G
G
G
G
k
=表面粗さ (mJ
=すべり比(=Ug U 1)
=き裂深さ (m)
=出口圧力〔向〕
=よどみ点圧力(PaJ
=加速度項による圧力損失のうち密度変化による損失項 (Pa]
Po
ムPacc
1)h
f
Ai
ん
C
k
L
Pc
(Pa J ldquo 面積変化 =管摩擦による圧力損失 (PaJ
=入口圧力損失(PaJ
ムPar
ムPf
ムP1
ムPlolal ムPacc+ムParea+LPf +ムP1
=水力学的半径(=Dh2) (m)
=比エントロピ(kJ増広)
=平均速度
=2相混相比容積(=11ρ=XVg + (1-x)v1) (m3同〕
=出口における蒸気相比容積 (m3見〕
= z=12Dh における蒸気相比容積 (m3同〕
=出口における液相比容積 (m31屯〕
=入口における液相比容積 (m3増〕
=クオリティ (=Wg(叫+W1)
=出口におけるクオリティ
=質量流量 (=Gc2cCOD)(kgs J
=蒸気相質量流量 Ckgs)
=液相質量流量〔同s)
=き裂深さ方向座標 (m)
(vi)
LH
RS-U
V gc
V 1c
z
V 10
V gi
h
R
W町
川
V
x
JAERI-M 87-121
r = y ho-Tffitt (=c p Claquo133)
i
i
(vii)
JAERlM 87-121
α =ボイド率
r ポリトロープ指数(=cpcv=1 33)
ρ =2相流密度[kgm3)
T 壁面のせん断応力
ωjj)
JAERI-M 87-121
l i C fc i
mmampmm9fM-eamp62qiampampt) BWRfcLlt(iPWRJlG^|--fflgti-e gpound-j-lt5EEfAraquo
raquoraquosWpoundt tSltraquoHLfc( l 2 3 )o N R C t t H raquo W f f i laquo laquo pound LTlgpm(4min ) pound
T t e I H I copy ^ S f poundcopyamp3 U5 )bdquo llffl^JiEgKBampfiHfc^TL copy- CClSflS^ffl
(B) ESKSraquofflaquoLfc^ ftMgH^EffcopySpoundlaquo4USfrSfrW6jMc-So (C) (A) IB) copyraquojatgtltfcEffrtraquo ampcopylaquoraquolaquoraquopound LT EcopyK^SSlaquolaquo34Ubullsectraquo
mmgmzyenxZo snaM^^-ttm ampltamp$(ampgtpoundpoundzMwmmmampwzgt
lB)copyWpoundKo^TttTfc1||S3SaWftScopyfflampC678) amp-ltM9] poundfflpoundgt ClQllcjSfS ^ W i B f ^ ^ i S o CT-(A)copyef3poundpound-laquoTcligate^tlliampOigamp(B)ltiiiS^$euro-SCilc J- T
C n - e t i E l ^ t f ^ i L r H e n r y copyxi(ll] [12] pound$ffl L T ^ S 0 JMR-eiiBiCWiKa- Kpoundffl
reg5o
1 pound amp 3 i raquo Dgt23)
_ 4xampgBHI D h poundsmfi ( 1
gn^jcta^aji-rs-fiaEottji^fliitwKgi^- tsicjamp^-aaTrcgrf 3laquocopyltilaquo
mil 0 lt L D h S 3
- 1 -
月
JAERI-M 87121
はじ め に
構造強度研究室では62年度よりBWRもしくはPWR運転条件のもとでき裂を有する配管か
らの漏洩率11関する研究を開始する本線は米国電力研究所 (EPR1)が作成した漏洩率解析コー
ド(1)を原研機FACOMM-3801ζ7ウン卜させ検証し解説と考察を加えたものである
漏洩率研究は米国で発展した(123)0 NRC は漏洩~検出感度として 1 9pm (キ4fmin)任
要求しており未特定位置からの最大許容漏洩率を 5gpm(宇 20Plmin)としている(1)日本
では IHIの矢野らの研究がある(45 )原研では配管破断試験が終了したので乙の設備を用
いてき裂を有する配管からの漏洩率研究lζ着手するのである乙の試験の目的は
(A) 機械加工によるき裂もしくは疲労き裂を有する配管からの漏洩率(kgs)を計測するその
結果き裂寸法と漏洩率との関係が得られる
(B)配菅11き裂が存在した場合それが原因で配管の不安定破機が生じるか否かを明らかにする
(C) (A)(B)の知見をもとに配管からの漏洩率を既知として配管11不安定敏墳が生じるか否か
の判断基準を与える別の見方をすれば配管の不安定磁場が生じる時の限界漏洩量を明ら
かにする
(B)の研究についてはすでに構造強度研究室の柴田ら(6 78 )金子ら (9J安岡ら(10)による精
力的な研究があるそ乙で仇の研究を新たに開始すればその結果を(B)と結合させる乙とによって
(C)の目的が達成される乙とが予想される漏洩率は当然ながら臨界流理論と密接な関係があり
(1)では臨界モデルとしてHenryのモデル(J1) (12)を使用している本報では原研版コードを用
いてBWRPWR運転条件における飽和水もしくはサプクール水による漏洩率について報告しで
ある
l基礎理論[l23J
き裂を流れる流体は 2i栂流となるが配管に存在する初期流体はサプクール水もしくは飽和水
とする水力学的直径Dhを
ip--EI--btiSUE-hEEEHR6EHUM前MLRBEgazpE
積一面一長
裂一周
き一裂
Xでき
凋唯一
h
ldquo
D
(I)
で定義する漏洩率研究ではLDhが重要なパラメータとなるまたき裂表面粗さは漏洩率Iζ影
響を与える乙と大である
図 12にき裂を通過するこ栂流の状態を模式的に示すき裂に沿って以下に示す3個の領域
を定める
領域 1 0 L Dh主主 3
乙の領域では液体ジェットが形成されその囲りを蒸気がとり囲む
JAERI-M 87-12 1
S2 3ltLDhlt12
ffittS LDhS12 HLRVXV -tt~mmmztxZo ssKM^xEimv Kampfrgtrraquojgttampo
m3Kamp1regXm-f2gtmltOtpoundltlt)pound3li (convergent c r a c k ) copy ^ ^ ^ t 0 d S J K o ^ T I i JATlaquoDltR5poundgfttt
(1) C0D( iL2clt J tRLTgtMltiVgt (2) poundlaquofflffilftfcraquo-TiSjWclaquogtLrilto (3) ampltix y hiLD h =12-e^^lcfialaquoL C copy ^ t - e ( i E ^ ^ ^ f ( i i p f I f S 0
(4) laquoHiElaquottaEltffS (5) 0Hzlt12Ih~mmkamptSlt x=0poundtZgt
11 laquolaquoS1J
GA= const (2)
dG G 5A _ 27 + A ~87 ~ deg ( 3 )
12 S l t t f i amp I l
6zK p pA dz Adz 2D
M)l4J4lTcopylaquofc^KUTto SKraquooTi|MftK3araquo)SIampS I 8IMuWpound1irflpound-e
z 9 (gt uA) bdquo _ 5 1 mdash = 0 i L T
MPV _ d( PA) u dz dz 2D4
imtwrn mrmammm$xampzgtlt mmm^ommAtixnampeK^^zE^m^^
A P = 2 D ^ 2 ( 6 )
- 2 -
JAERlM87-121
領域2 3 L Dh 12
乙の領域では蒸気泡が形成されるLDh三五12まではき裂に沿っての圧力は一定である
領域3 LDh 12
液体ジェットは二相混相流にだるき裂に沿って圧力は pIC向かつて減少する
図31ζ本報で考察する所のすぼまりき列 (convergentcrack)の寸法を示すき裂については
以下の仮定を設ける
(l) COD はLや2cと比較して小さ Lき裂面積は流れに沿ってゆるやかに減少してLく
液体ジェッ卜はLDh=12で完全に崩壊し乙の点までは圧力分布は平担である
(4) 液相は非圧縮性流体とする
0三五 z 12 Dhでは相変化はなく
(2)
(3)
x= 0とするョ(5)
質量保存則11
流路面積が変化するき裂を流れる 2相流の質量保存則は
(2) GA= const
(3)
もしくは zで微分して
九十山
内十内
運動量保存則12
fi=-d(pA)(fρ G2
dz Adz 2Dlsquo
運動量保存の式は
」 但盆
G2ι-(1νρ)いρA
(4)
(4)は以下のようにして求まるき裂に沿って単位長さ当り運動量を考えると流れが定常流であ
θ(ρUA) るから一一万I一 =0として
d(pAρu2
dz 一却h
Aa-u一
ρ一
引一也 (5)
となる (5)の左辺は密度変化と函積変化によって生じる加速度項右辺は外刀項であって第一項
は圧力勾配第二項は摩擦損失である摩擦損失の実験式として管長eICお貯る圧力損失を
企 p=fEtρu2 (6)
-2-
JAERI-M 87-121
T-4nlaquo maft^itour^iia^ss^ii-^-ltdeg u 2 ^ H i n s o c harass 2 JST
dQou8A)_ d G2A
(7)
B)(7)lcftA-fSi
mdash - ^ i mdash G A 9 z
( ^ ) - y 9 F ( 8 )
c n M 4 ) copy pound a i ^ 5 o KSiiJtGfiACggampi LTfMraquoyenraquoJfcD
G=GcAcA (9)
13 poundSlcBofcKampraquo
(4)tbn(z = L)raquopoundAn (z-=0) i f zK-3 l raquoTlaquoraquoL aicraquorfcff ilaquo3poundraquo4 0
Apoiai = Api + Apabdquo + Ap a r e a + Apf (101
= Go Vio _ G c Vio Ac 2 C 2 2 C 2 ^ Ao A Pi 57^2 o7^C-4mdash ) 111)
tDii^iicopy o bulle^g^bic j sectE^^T(i(4)copym i i|-e^^$ n s o
APacc = J G 2 ^ ( 1 ) ) dz
= J L G 2 C (i-x)v + xvg]dz aa o dz 8
aaKgt^Tffi (4)laquo-laquo+nif dvo dz=o tuzlto-e
A P a C c = J 1 2 D G 2 - ^ L d z + J U 2 r C( l -x)v 1 0 +xv g ]dz 0 QZ UZ
- 3 -
JAERIM 87-121
Af で与えれば単位長さについて生じる摩擦力はー一一ρu2で与えられるこれが右辺第2項であ
2Dh
る (5)をG=ρuを用いて書き変えると加速度項は
θωugA)θGZA ーマ三一=五 (-r)
A
一ZOB
=G2A万立lt~)+担A4立十 G2
Oz ρρσZ ρ (7)
(3)を(7)1ζ代入すると
(ρuZA)θ1 G2 aA 一一方Tー=G
2A万-zlt戸 )-7否7 (8)
乙れが(4)の左辺となる質量速度GはAの関数として質量保存則より
(9) G=GcAA
で与えられGcは後に定める
き裂に沿った庄カ損失13
(4)を出口ltz = L)から入口 (zτ0)までzについて積分しき裂に沿った圧力損失を定める
U()) ムPtotal ムPI+ Lpacc +ムParea+ムPr
と書いて右辺の各成分を順次定めてみるまずム P1は入口損失であって(2)を用いれば
o 2V Gc 2Vo AームPI と un ~U = cn ~U (ーム)2 C2 2 C2 A
れ
Mnu
となる
加速度項のうち密度変化による圧力降下は仙の第 1項で表示される
βPa同 =rG2品(1ρ)dz
=IG2是((1 -x)い XVg J dz U2J
聞において仮定(4)を考慮すればdvodz=Oとなるので
dvιd dpacc =rUG2 UVl且 dz+ Jl~D G2
ー ((1-X)Vo +xvR Jdz dz U -dz --- _ bull
-3ー
it--flit--iiiu
JAERI-M 87 -121
=G 2C(l-x)v 1 0 + xvg )gtbdquo
= G 2 ( ( 1 - X c ) Vic + X c V g c - V l 0 ]
=G a Cx c (v g c -v I 0 )3 03
aaicfeigtrx (z=i2D)=o amplttovc = v 1 0 (^ESlt t ) poundffiffi Uzbdquo G t t^p^n i t - r
G2 = G g G deg = -^-(l + CAcA)2] (14)
G 2
APacc=^- S -C l + CA cAi) 2][X c ( V g c - V 1 0 ) ]
G2 dA A P = J o ^A d ^ d Z
AO A
= G 2 A 2 fAc -yenmdash dA U c A laquo J A 0 A 3
-f- ( v l l i - l + ( J ) ) + x ( v v bdquo ) l - l + ( | ) ) )
tt6)copy^3SfCfc^T
A C i 3 d A = r i ^ d A + j A C bull+raquo(-gt d A AO bullbull AO A Ai
f xdz
fcJctf
J xdz 12D
- = Vgc+_V gj_
2
ttyen^Wttttlsect LTx ( v g - vbdquo )fflJgpoundiraquocopyft(tplusmn Lfcc
- 4 -
JAERI-M 87121
=G2((1-X) VIO+XVg)~位m
=G2((1-XC)Vlc+XcVgC-VIO)
U3) =G2( Xc (vgC -VI0))
(13)において X(z=12D)=OおよびVlc=V10(非圧縮性)を使用した Gは平均値であって
G2 = 今~=手(1 + (Ac AIア〕 (14]
よって(13)は最終的に
tPacc =子(1 + (Acl AY)(xc (い (15)
となる
次に加速度項のうち面積変化による圧力降下を求める(4)の第 2項より
G2 dA
tParea = J 一一一一dzρA dz
4AC G2v = ーーーー-ーJAO A dA
dA
=手 (v1o-1+会内王(予g-V10)ー1+(全)2 ) (16)
=GiAI会
h+X(Vg-V10)
Ad d A や dA+fC Ai
酬の第3式において
JAC43dA=JAi AO AO
とし右辺第2項の積分計算においてvg(A) X(A)のままでは積分不能なので
Z-z
d
一d
x一X
D
一
D
L
U
一LU
FJEFSJ
一一-x
および
日切ご _Vgc+ Vgi V g一一一宮一一
なる平均的値を使用して X(Vg-VIO)の項を積分の外1lt出した
-4-
JAERI-M 87 -121
mmzmmampiz laquot BE nnTmxzm 4 s t n r-- f G 2
J
^ 2 - D h C G 2 v d Z
= mdash T G 2(xv g+ ( l - x ) v bdquo ) d z
fC2
- ^ C (xv g +( l - x ) v 1 0 K L D h - 1 2 ) )
f = T ( | - 1 o U 2 ) (19)
TxZgtnZ0 sectgfflffi(H-ft^poundtiott5copy^Nikradsereg^poundffl^Tf pound
p = 2 1 o g ( R h k ) + 1 7 4 (20)
14 fflOEfipoundKraquoiSSltcopyMamp
Pc = P o - A P t o a l = F ( G c )
=PO~Y1^ ( Af ) 2 + 1 + ( i f ) 2 X c ( v ^ V l o )
+vo 1 - ( ^ ) ) + x ( v v ) U - ( - ^ ) 2 )
+ ((xvB+ (1-X)VJbdquo(LDI-12)) (21)
i t t S o BDraquoc5igtrpc poundampSfcfiG cgEftTteltTittfcgtttl gt raquo _ e c reg G c ^ a 6 5 0
- 5 -
JAERIM 87121
最後に管摩擦による圧力降下は凶の第4項で表示され
L f G2
ムPr=J 一一一一九 ρ2Dh
=iIL GZv dz 2 Dh J 0
=ム sG2(xvg+ (l-x)v1o)dz 2Dh
fG2
=子 ([ xVg+ ( 1 -i( ) V 10 ) (L Dh -12 ) )
となる Dhはz11依存せず一定とみなしているので積分の外に出しである
管摩擦係数 fは
f=T(tρu2 )
U8)
U9)
で与えられるき裂の表面は十分荒いと考えられるのでNikradseの式を用いて fを
i=叩 Rhk)+174 四)
で評価する
14 出口Eカと臨界質量速度との関係
以上で側で定義した 4個の圧力領失項が定まったき裂出口における圧力は出口における質量
速度の関数であるから
PC = POームPtotal=F(Gc)
G~ V10 Ac = PO -c ( I~ (一一+1+ (五一iHXc (vgC-vlo) ) 2 C Ao
+VIO 1 -(うと))+王仔g-V10) 1-合))
+fx干g+ (1一五)VIO ) (LlDh -12) ) 1)となる聞においてPCを求めるにはGcが既知でなくてはならない次章で乙のGcを求める
-5ー
JAERI-M 87-121
2 2ff iB^Mi$laquoGc (123)
(1) if^fflrMUiffi^Jx-r mamptirZo (2) ^copyfpoundJg M t t H i ^ K i ^ ^ u B u = l i i S (3) 0 s J L D t laquo 1 2 T l x = 0
CfflltS^copyfeilcG c(i
G = - C x - ^ + ( v 6 - v ) - g )- (22)
i laquo t gt 5 o Ql)poundgtpoundiq22)poundALlaquoSIlpoundttiiA(pound^LCo T ^ e teffiaKfctf S t tS i l pound ^ L T l gt 3 o
fltffcatfcfcT LT lt pound laquok -p left s 0 Henry li-3poundiBlaquoaEBrticfctf 1 ttaaampflEOampMffli ffKH--gpoundffiLfc an tnffl^ntfLDhsi2olaquolaquoKiraquor
= N dp dp
i ^ S o c e l t
N = 20 0 xE xE lt 005
N=10 x E S005
X E = C 4 ~ pound J E S g - Si
d x E _ u XJ dp ^ x dp (2laquo dp -s J E
amppoundftlMScopyEttttl9amppoundft0 6 i T
dv vbdquo _ dp pj-
r = C p c v
- 6
JAERIMB7121
2 2相臨界質量速度Gc(123)
Gcを求めるに当って以下の仮定を設ける
(11 き裂中の流れは低クオリティ高圧とする
(2) その結果流れは均質となり usul= 1となる
(3) 0 ~ LI Dh ~ 12では X==O
乙の仮定のもとにGcは
Gトー〔 xh+(vg-vl)451ildp
bull 0 bullbullbull ap 2)
と表わせる(1])をもとに闘を導入した結果を付録Aに示した下添字eは出口における状態量
を示している
L Dh孟 12の領域では相間質量移行率が無視できなくなるかっ図1図 21ζ示したように圧
力が急激に降下してくるようになる Henryは一定面積流路内における l成分臨界流の棺間質量
移行率11関する実験式を提示した (11)乙れを用いればLlDhミ12の領域において
回)
となる乙乙lζ
N = 200 XE XE lt005
N = 1 0 XE 主主005
Sn -S X= (ーとーeJ
助
Sg-SI ldquo
乙れを微分して
Aιds dXE
(1-x)ザ +x孟止XE - dp 0P dp にSg-Syen
-E 幽
iii
であって添字Eは熱力学的平衡状態を示しておりすべての状態量やその微分値は上流側よど
み点抗態を固定したままで熱力学的平衡条件から定まる乙とを示している
さらに蒸気相の圧縮性は等温変化のもとで
dvι=ーヱL
dp pr 四
r = cpl c
-6-
JAERI-M 87-121
G2
c = [x - ^ - ( v ^ v ^ N - j j ^ 1 26)
x = B ( x L T - x ) d ( z D h - 12) (27)
B = 00523
x L T = N x E (28)
T amp 3 0 (Z7)poundz = 12D h(x=0) i z = L ( x = x e ) i copy F B T e laquo t pound plusmn
x = x L T [ l - e x p - | ( z - L ) H x e expC-i ( z -L) ] (29) Dh Dh
i t t O z = 12Dh Tx = 0 laquo S lt 8 f c f t A f i t f
Xe=xu T Cl-exp-B(LD h -12)J] (30)
secttftSlt fclt29)pound z =12 Dbdquo pound z = LCD^-eatiJ-LTtfflgliKfcW-S 3^ J T-fpound$a6
X L - 1 2 D ^ 1 2 D h x d z
mdash XLT _ D 1
B LDb-12 u
Po - P B = -^pv bull (32)
G = gtu $ X
G = v 2 o ( P o - P B )
- 7 -
JAERI -M 67121
で与えられる聞と闘を聞に代入すれば
G宮〔 xiL(vg-V10)NAEi〕2pr 8 υ dp (26)
となる
混相体のクオリティ xは指数関数的IC緩和するとして
x=B(xLT-x)d (zDh-12) 町)
としてみるここに
B= 00523
XLT = NXE 側
である闘を z=12Dh(x=O)とz=L(x=x)との閣で積分すると
x= X州一切ト喜 (z-L)))+ Xe時ト主 (z-L) 1 JIh Llh
倒)
となり z=12Dhでx=Oなる条件を倒に代入すれば
X=xLT(1-expーB(LDh-12) J) (30)
が得られるまた仰を z=12 Dhとz=Lの聞で積分してこの区聞における平均クオリティを求め
ると
王=--L-fL xdz L-12D
-nd
一D一
F一YLA
一BT
X 一一
(31)
が得られる
最終的に凶と聞とを同時に満足するGcを見い出せばよいそれには出口圧力を変化させてくり
返し計算でGcをもとめる必要となるデータはき裂形状とよどみ点圧力温度である
また流れが臨界流に達していない場合は単相流非圧縮性流れの式から
Po -PB= 2ρu同 間
G=ρuゆえ
G=2ρ(Po -PB ) 倒
となるf
(2)ではG= 2g石O-PB)となっているが間違いだと思う EP副プログラムで酬を使用している
ので問題はない
-7ー
JAERI-M 87-121
3
(1) BWRjMampgft (2) PWRaKftft
lcfcy-Ssch80fcJO schl60ffl^|l)^tcopyiiia^^is6Co itampamppound-amp 1 icf^to poundcopyt raquo - e ( 4 S a S 2 c pound8(BI |alaquot tC0Dpound 8 l raquo S L f 5 gt - laquo i L f c o 2c = 20 50 100 mm COD=005 010 015 020 025 mm U i 4 B 8 B 12B 16 B copy sch 80 amp J Ofschl6Og2copy0PWpound Ltz0
3 - K0fctjpound LTt tEI^Ka i igGc (kgm7s) ^ 5 ^ 8 ) 1 ^ f c pound ICKATcopylaquot 9 K 3iiBlWpoundLTGc (gpmmm 2)^J6Co
1 kgm2s= 11 mVs=(l378543)gallon10 6mm 2(l60)min
- 1585 xlO^gpmmm2 (34)
W c = G c 2 c C O D (35)
31 n5tflraquoaaGepoundpound8JBttpoundregNff
= 100mm 5OmmiLfcfl0GeM^LT^5o 2 o O H i J t g f 6poundi^f( poundpoundlt I f t o T l i bull S t i t f ^ ^ S o 2c = 20mmff l l ( iLT( i^^^l l4 g]5 i ^ lt ^ - t - 3 f c 0 oIC|a6 iH7t i2c=100mm 20mmcopyBcopyPWRiIiK^copyGlt 2-^rTo ftiO ^JimdashSfcLT^So 2c=50mmcopyH(i^LT( i^ j ^^ Ccopy 2 f tcopy l lpoundpoundlt- i f e L T W c 0 pound ftrt6g^)8(amp0$M8
JilJcopyCltt^tgtaBiKlttGelttcopyBI^plusmn2clci^cff-rcODiLfccopyffi^-SCii5laquoo L T E f f P S i laquo e E f r laquo f f f t t lt 3 6 a f f 4 L i t t f c 4 amp S raquo laquo i t t 0 e
32 n j M t t 9 U W pound pound 8 pound t t lt a gt M i
-3flcWclttS^WltbcopyM^to5o SHcopyi iraquoraquoplusmnGcbulllaquolaquoltbull W cCgpm)poundampfflLT (^copy-CCfflffiO^^^ffl-C^So S8raquo6Eri3Tfc fflfcJcSWc^^-To H8Ki5gpm lregJ|gpound lgpm|SS$ampSLT3o CfflSI^ffl^SCifcfcoT KtziZ2 c = 100mmpoundbull-
- 8 -
JAERI-M 87121
位司考3
原研版漏洩率解析コードを用いて
(1) BWR巡転条件
PWR運転条件
における sch80および sch160相当肉厚からの漏洩率を求めた計算条件を表 1IC示す乙の計
算ではき裂長さ 2cき裂開口変位CODとき裂深さ Lをパラメータとした 2c=20 50 100
(2)
mm COD = 005 010 015 020 025 mm Lは4B 8 B 12 B 16 Bのsch80およ
びsch160配管の肉厚とした
コードの出力としては臨界質量速度Gc(kgm2 Is )が得られるがζの値をもとに以下のように
単位換算をしてGc(gpmmm 2)を求めた
ー
-lili--
1 kgm2s= 11 Im21 s = ( 113 78543 ) gallon 1 106mm2( 160) min
(問)= 1585xlO6gpmmm2
Dhは(1)から求めたまた質量流量Wcは
(35) Wc= Gc 2 c COD
から求めた
臨界質量速度 Gcとき裂形状との関係
図4から図7にGcとCODとの関係を示すこのうち図4と図5はBWR運転条件において2c
=100mm 50mmとした時のGc値を示している 2つの図を比較すると両者は全く重なってい
る乙とが分かる 2c=20mmの図は示してはないが図 4図5と全く同一であったっき1ζ図6
と図 7は2c= 100mm 20mmの時の PWR運転条件のGcを示すやはり両者は一致している
2c=50mmの図は示してはいないが乙の 2枚の図と全く一致していた 乙れが臨界流の特徴
31
jitBilli--Eiri--
である
以上の乙とからき裂形状と Gcとの関係は 2ciζは依存せずCODとLにのみ依存する乙とが分る
そして配管口荏が大となる程配管肉厚すなわちき裂深さ Lが大となるため管摩擦が大となるので
Gcが小となるのである
臨界質量流量Wcとき裂形状との関係
つぎにVれとき裂形状との関係を求める現実の漏洩量はGcではなく Wc (gpm )を使用して
いるので乙の値の方が有用である図8から図13までに聞によるWcを示す図8Irは 5gpm
限界線と 19pm限界線が示してある乙の図を用いる乙とによってたとえば2c=linfinmmを有す
-8-
32
JAERI-M 87-121
h 16 4 y-^sch 80Egjampraquoamp5 gpmOiiS ipound-4gtLSCODfflffigglc^iampSCt^tijjfeSo 3 copy0y^(tCOD==O22mmpoundgEltampltitl6o BWRPWR0M-Ji3pound[118 tmuttktamptZC t claquofc oTPWRBcopyWc 02fJBWRB$0Wc =fc 0 W t ^ S C i ^ S o cnlaquoGc0fi 5 PWRI$ copyBWR8$J raquogt fc^-eab-Sraquopound-bullampbdquo
S)14^tH17lCig|W(C2c^fS^TCODiLi^^degy gt - pound UcMfregW cpound^-ro CfflEl A^2c fc J c cOD^ h i t t n i f a i S t f ( i S ^WcA laquo Jgt t5C iU lt raquoS o W c ( i 2 c
33 1 3 5 gpm europound bullamplaquoraquo- pound
S8gtraquoiai3ffl^rWc= 1 3 5gpmpoundpound-tf LtfbullgfrcopyCOD poundig^-i ^gtT Ciamp0Wlaquo pound ^ ^ 5 2c i f f lBg^B^t ^ lcLfc0^18iS l9TT5o 2 c 0 ( i LT(i20 50100mm 0 3 ^ laquo D ^ 5 gt - pound LfcOt i gt^in( i5^Wcmdash^t + S 2cpoundCODcopyfi0i|Mamp-fe-ViMampttDmfrZnZnampo ^gtH18 19iefctPTWc=3 5gpmpoundt3-zZ7-9ampampZtljetl2 ^ J t f 1 ^ L ^ ^ - ^ i i n - r ^ ^ ^ a f t t i 2c= 20mmT(iCODgt 025mmi^oTLt-55^J -T5o I tSCf005ltCODi025mmt r^k^-1i CODgt 025mm(Co(gtTttltraquoLT^
4 M lamp
(1) laquopound3 (2) SMP^amp (3) tsmmz
(1) Kft^GcttsectpoundEHnpoundttpoundpound9E|3icttU 58[gltlciittLtt^o ^LTitfS
(2) 1 3 5gpmpoundiStSlflngfipoundsectSfipound0|lf|poundIILfco
- 9 -
符
JAERI-M 87121
る16インチ sch80配管から 5gpmの漏洩を与える CODの値を容易に定めることが出来る今
の例ではCOD=022mmと読みとれる BWRPWRの差で見ると図8と図11とを比較する ζと
によってPWR時のWcの方がBWR時のWcよりも大であることが分る乙れはGcの値がPWR時
の方がBWR時よりも大であるからである
図14から図111ζは横軸lζ2cを採ってCODとLとをパラメータとした時のWcを示す乙の図
から 2cおよびCODが小となれば当然ではあるが叫が減少することがよく分るまたWcは2c
lζ対し直線で変化する
33 1 35 gpmを与えるさ裂寸法
図8から図13を用いて既=l35gpmを生ぜしむる所のCODを読みとって乙れらのWcを
与える 2cとの関係を明きらかにしたのが図18と図19である 2cの値としては 2050 100mm
の3点のみをパラメータとしたので少々雑ではあるがWcを一定とする 2cとCODの値の組み合せ
状態がとの図から得られるなお図1819において叫=35 gpmを与えるデータ点がそれぞれ2
点および 1点しか与えられていない理由は 2c=20mmではCODgtO 25mmとなってしまうから
である計算では 005 孟 COD~ 025mmまで変化させ CODgt O 25mmについては計算してい
ないためである
4結 論
米国電力研究所が作成したき裂からの漏洩量を求める計算コードを原研機にマウン卜させた
初期流体は飽和水かサブクール水であって臨界流モデルとしてはHenryのモデルを使用してい
る乙のコードを用いて質量流量を
(1) き裂長さ
(2) き裂開口変位
(3) き裂深さ
をパラメータとしてBWRPWR運転条件で求めたその結果以下の乙とが分った
(1) 質量速度Gcはき裂開口変位とき裂深さに依存しき裂長さには依存しない そしてき裂
関口変位が小なる程またき裂深さが大なる程Gcは低下する
(2) 1 3 5 gpmを与えるき裂開口変位とき裂長さの関係を図示した
謝 百字
本報をまとめるにあたっては構造強度研究室柴田勝之博士よりまたプログラム編成にあたって
はCSK関谷秀郎氏より有益なコメントを受げました
-9一
JAERI-M 87-121
n m
[1] RP Collier et al Two-Phase Flow through Intergranular Stress Corrosion
Cracks and Resulting Acoustic Emission NP-3540-LD April (1984)
[2] D Abdollahian B Chexal Calculation of Leak Rates through Cracks in Pipes
and Tubes NP-3395 December (1983 )
(3) M E Mayfield et al Cold Leg Integrity Evaluation NUREGCR-1319 R 5
February ( 1980)
(4) fciF ampa w Effaa i8gtampcopylaquoKmlaquoE 23regBampteygts9AmtiiMix M B313C1986)
C5) T Yano E Matsushima A Okamoto Leak Flow Rate fromThrough-Wall Crack
in Pipe 2nd ASME-JSME Thermal Engineering Joint Conference Hawaii
March (1987)
(6) K Shibata S Miyazono T Kaneko N Yokoyama Ductile Fracture Behavior of
Circumferentially Cracked TYPE304 Stainless Steel Piping under Bending Load
Nuclear Engineering and Design vol 94 (1986)
(7) mm amp mihiifr Ramp^ampti+ampsvsmmmltDmmitMyen9plusmnLBBMb E8laquo24laquo5 (1986)
(8) mm raquo WHS wmttziiMmmmampGtzGt yf-pssus304SiBejraquofcj ampSTS42ampXmampBltDampmtM$M JAERI-M 86-078(1986)
(9) amp^ mm M sraquo m^ampampmttvmmmmt2gtw JAERI-M 85-064 (1986)
cio) gem mm raquo Bgt ejFElaquottcopyffittttlaquofcHetpound (raquo2laquo) JAERI-M 86-098(1986)
(11) R E Henry The Two-Phase Critical Discharge of Initially Saturated or Sub-
cooled Liquid Nuclear Science and Engineering 41 (1970)
(12) R E H e n r y HK Fauske The Two-Phase Critical Flow of One - Component
Mixutures in Nozzles Orifices and Short Tubes J of Heat TransferTrans
of the ASME May (1971) fcJfgcopy$IE8 (1 sep 1987) K^^rJpoundlTlc^StfregXtt^^fcf f le i i JDLrJlto
(A) T Yano et a l Leak flow rate from through-wall crack in pipe JSME
Tuternational Journal to be appeared
(B) T Yano et a l Evaluation of leak flow rate and jet impingement related to leak before break Nucl Eng Design to be appeared
CO H John et a l Kritische Leckstromung aus rauhen Rissen in Druckbehaltern
kfk 4192 to be appeared
- 1 0 -
]AERI -M 87121
献文考参
R P Coll ier et al Two司PhaseFlow through Intergranular Stress
Cracks and Resulting Acoustic Emission NP-3540-LD April (1984)
D Abdollahian B Chexal Calculation of Leak Rates through Cracks in Pi pes
and Tubes NP -3395 December ( 1983 )
M E Mayfield etal Cold Leg Integrity Evaluation NUREGCR-1319R5
February (1980)
矢野松島岡本配管貫通欠陥からの流出流量第23回日本伝熱シンポジウム講演論文
集 B313 (1986)
Corrosion 〕-〔
(2 )
(4)
(3 )
dnttbijuMANnu町frpド9Pドtμトゃに広
υιhhhl吻1
j
T Yano E Matsushima A Okamoto Leak F10w Rate fromThrough-Wall Crack
in Pipe 2nd ASME-JSME官官rmalEngineerir恵 JointConference bull
March (1987)
Hawaii
(5)
K Shibata S Miyazono T Kaneko NYokoyama Ductile Fracture Behavior of
Circumferentially Cracked TYPE304 Stainless Steel Pipi曙 underBendir事Load
Nuclear Er習ineeringand Design vol 94 (1986)
柴田金子横山ほか周方向欠陥を有するSUS304鋼配管の延性破墳挙動と LBB評価
圧力技術24巻 5号(1986)
柴田大場川村ほか貫通または未貫通欠陥を有する 6インチ口径SUS304鋼配管およ
びSTS42炭素鋼配管の延性破境挙動 JAERI -M 86 -078 (1986)
金子柴田大場ほか軽水炉配管材の延性破墳に関する研究 JAERI-M
(1986 )
安田柴田大場ほか軽水炉配菅材の延性破壊に関する研究(第2報) JAERI-M
86 -098 ( 1986)
85ー064
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
R E Henry Theτwo-Phase Critical Discharge of Initially Saturated or Suo-
cinfinled Liquid Nuclear Science and Er恵ineering 41 (1970)
R E Henry H K Fauske The Two-P加seCritical Flow of One -Cornponent
Mixutures in Nozzles Orifices aOO Short Tubes 1 of Heat TransferTrans
of the ASME地Iy(1971)
なお本稿の校正時 (1sep 1987)において以下に示す最新の文献を得たの守追加しておく
Leak flow rate frorn through-wall crack in pipe JSME
dl
噌
EA〔
(12)
T Yano et al
Tuternat ional Journal to be appeared
T Yano et al Evaluation of leak f10w rate皿 djet irnpingernent related
to leak before break Nucl Eng Design to be appeared
H John et al Kritische Leckstrるrnungaus rauhen Rissen in Druckbehal tern
(A)
(B)
-10-
to be appeared kfk 4192
( C)
JAERI-M 87 -121
i n laquo bull laquo =
Po To 2c COD L k m s kPa degC mm mm mm cm
BWR 6865 2845 20 50
100
005 010 015 020 025
86 127 174 214
0003
PWR 15651 3249 20 50
100
005 010 015 020 025
135 230 333 405
0003
plusmnfrZgtffifcsch 80SEW4 8 12 16BSIPlCffla L T ^ o
Jbampgttl iCschl60Eg 4 8 1216 Bf f i^ lCf f iSL-C^Sc
LIQUID bull sssssAr V A P 0 R Ysrysyxsaz
fyssy
t 0ltLDlt3
amp) ^
r
3 lt LD lt 12 vysssssssfsssssss-sgt-Ai
pound VSWAA
I DISPERSED I p V TWO-PHASE REGION
LDgt12
S-^mdash ^-A Ugt deg raquo bull bull bull
1 CHOKING PLANE -
V ASSUMED^ V ACTUAL-^
Z LD -12
0 2 LD h = 12 amp laquo 4 i amp 0 8 n t t t t S 3 c i i )
- i i -
~
JAERI-M 87121
件
圧 力「五度 き裂長さ き裂関口変位 き裂深さ 表面粗さ図 番
Po To 2c COD L k
kPa C mm 官官n 官官n c町l
005 86 20 O 10 12 7
BWR 6865 284 5 50 O 15 174 0003
100 020 21 4 025
005 135 20 010
230 PWR 15651 3249 50 015
333 0003
100 020 405 」025
--
条算2十表 1
上から順次sch80配管48 12 16B板厚に相当している
κヶノパル何〆シシ4ェ三
写汚字ヲヌ~ガミと
Pb PIyen lt110 lt 3 3 lt 110 lt I2 _
WAWH3ケ~Mとご
--一一一一一一沼稲zqTI附PHASEREGION
上から順次 sch160配管 481216 B板厚lC相当している
路話室grVAPOR
LlQUIO p芳男
AnE|し
z 110gt 12
するどい角を過ぎる飽和水もしくはサークル水のき裂内流動型式図 1
一一」ふれ」
ASSUMEOyen ーーーーー--~shyACTUAl-
yen Z
LlDh= 12なる場合のき裂内流動型式(11 )
-11-
110 bull 12
図 2
pound
exit plane Ac
Ai(z=12Dh)
inlet plane Ao
19B7 March 11
13 4 laquo Tf ft L13
I Po =6865 kPa =I 50000
0 0-5 Dh(mm)
i i i i i i i
0 01 02 03 1967 Apr 9 iso COD(mm)
33
14 BWRjlfe^ToKMKGciCODiff lBMSi (2c = 100 mm)
~明旬同司~~明弔問_--lt-~一一ー 1
一 一一hellip一一一一
50000
た白河
7ζ
infin7HNH
(2NE~E)UO
RURURURM
48um
PO =6865 kPa To =28450C
2C=100 mm k =30um e4
E EO5
E a 01
U lt)
会一4K0r-82amp0 exit plane Ac
tl
O
03
05 Dh(mm)
01 0-2 COD(mm)
O
O 1ge7 Apri 9 i田
inlet plane Ao
BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 100 mm) 図41
4EA L
き裂寸法図3
1987 March 11
o o o o in
JAE
RI-M
87-121
(s2iu6gtj)D9
CD bullvashy
in COCD
oo
SIS
sad bdquo
LO
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UJC
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O
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9
QQ oQ toco
lt oo 2lte
bull O
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o 2~
58
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Q
AJ Q
O
(J AJ
a Q
W sect
-13
-
」〉同河目
1
玄infin4IFNH
950000
(的
NE~mv-)υ
88
128 16B
48
Po= 15651 kPa To= 3249セ2C=100mm k= 30μm
pc
一一一一一一一一一一一 一
N
205 E 0 0
υ lt)
50000
(的
NEmv-)υ
B
B
B
4
8包絡
Gc d
凡 =6865kPa To =28450C 2C=50mm k =30um
叫
ε ε05 崎ε a m u () 1
51
O 05
Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
O O
Dh(mm)
o 01 0之 03COD(mm)
05 o
19amp7 Aprillgt iso
PWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係
(2 c = 100 mm) 図6BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係
(2 c = 50 mm)
1銘7April 17 iso
図5
JAE
RI-M
8
7-1
21
(sBgt|) DM Lfgt o
co CQ torn
o
ID
O
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pound O
5
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I
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O
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(7aiujujd6)D
9 -14
-
Wc d
PO =6865 kPa To =2845 oc 2C=100 mm
k =30um
20 50αm
48
Po = 15651 kPa 了 =32490C
2C =20mm k =30μm
ピ巴回
Eginfin4I戸回目
10
引 2881 三12酎05ε1681 s
5gpm
nu
(Eao)U〉〉
(ω
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88
128 16
eaε E 05 司ε a 01 υ
yen() h
O
Dh(mm羽n
o 01 ひ2 03 COD(mm)
05 O o
Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
05 O
la7 AprillO is図8 BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 100 mm)
T鎖rIMay7 Iso
図 7 PWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 20 mm)
JAE
RI-M
8
7-1
21
(S5gtI)D
M
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O
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II II
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o 01 02 03 COD(mm)
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o 01 02 0-3 むOD(mm)
Dh(mm)
19S7 May 11 iso
BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 20 nun) 図 10
1987 May 7画
BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 50 nun) 図9
JAER
I-M
87-121
(s6gtt)DM
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OQ oogffi
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CO
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ー=-=-~-lt------町内九川町一一- ~- -~-~r~マ一 一一一一ー一一一一官一~-~-~一一一昨P一一一--一一一芳一一一一一o-=~止吐円ーでもτー~一~E胃哩暫明野J
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ダWc20fF
T 0 =32490C 2C =50mm k =30μm
20
10 4
PO =15651 kPa To =3249OC 2C=100 mm
ι三30~m
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infin4E-N-
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01
4B~05さ881 gt 128 168
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Dh(mm)
o O~ 02 03 COD(mm)
Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
官賠7MayS is
PWR遂転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 50 mm) 図 12
1987A防illOiso
PWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 100 mm) 図 11
JAE
RI-M
87-121
H
03 00
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20
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PO =6865 kPa To =2B450C
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20 0 = IH To =324goC
2C =20 mm k =30μm
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o 01 02 03 COD(mm)
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1錫7May12 iso
BWR運転条件下の質量抗量WcとCODとの関係 (4B 8 B配管)図 14
PWR連転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c=20mm)
1967 May7 Is
図 13
JAERI-M 87-121
oa oo
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PO =6865 kPa To =28450C
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20
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E a ~ 10 υ 3
世間17May 12 国
ド司
α3
1987 May 15 iso
PWR遥転条件下の質量流量Wcと2cとの関係 (4B 8 B配管)図 16
BWR運転条件下の質量流量肌と 2cとの関係(12B16B配管)図15
JAER
I-M
87-121
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3
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50 100
2C(mm) 20 O
50
2C(mm) 20
1967 May 15也
1民r1May 9 iso
BWR速転条件下でWc= 1 3 5 gpmを与えるCODと2c図 18PWR運転条件下の質量流量Rと2cとの関係(12B16B配管)図 17
JAER
I-M
87-121
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Q
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po
100 50
2C(mm)
19J7 May明国
PWR運転条件下で叫=1 35 gpmを与えるCODと2c図19
JAERI-M 87-121
HMA Henry(DmWtilTil (12)
(i) mampltoamp $fl3 Wi = (gt ui Ai
3KSMB W 8 = lt o g u g A g (AD
(2) ilfampficopy^
d(WgUg+WiUi) =-Adp+dFw ltA2)
ffi^J^liaiCjS^^lttiii)llcj5^^(i^^^J0^trSiLTlaquo^^^^^-r5i (A2) (iWg=xW W = ( l - x ) W G=AW4ff l^ t
dp=-d[G x u g + ( l - x ) u ] (A3)
SJ^Bfra dG=OTltfc bullsect$raquopound (A3)laquo
dp=-GdC x u g + (1-x) u ) (A4)
i tt S o Bgf^fite throat g|5Tpound t 5 C i ^
c - _ [ d ( x u g + ( l - x ) u i 3 _ c d x k + ( l - x ) u i ^ 5 )
K l ^ f t laquo throat SiJKfclr
- g - k - 0 CA6)
T5o (A5) ICfe^TuipoundxlttkTg3gLrsecto
(A 7)
xG = lt0g ug a
(1-Ug =
- x) G = P ui
kui ( 1 --a)
fcOai ufB4-T4i
U ] = xv R +k ( l-x)vi c U ] = k (A 8)
tiss cn (A5)iclaquoAtn(i-^-=oatLT
-21-
JAERIM87121
付録A Henryの臨界流モデル (12)
乙乙では仰を導入しておく
Moodyは1成分2相混相流の質量速度を熱的平衡のもとで求めたここでは非平衡モデルを用
いてよどみ点状態量のみを既知として質量速度を求める
(1)連続の式
(2)
I夜相
蒸気相
運動量の式
W ρU A
Wgρg ug Ag
d (叫Ug+WU) =-Adp+ dFw
(A1)
(A2)
圧力勾配による外力と運動量による外力は摩擦力より大であるとして摩擦力を無視すると (A2)
はWg=xWW=(-X)W G=AWを用いて
dp=-d(Gxug+(l-X) u)
臨界流では dGOであるから (A3)は
dp-Gd( xUg+ (-x) u)
となる臨界抗態は throat部で生じることから
dxu~+ (1 -X)U _ dxk+(I-x) u G f= ー(- ~-g --- )=ー〔dp dp
臨界条件は throat部において
dG I
dp l - V
である (A5)において Uを xとkで表現してみる
xG =ρg ugα
(l-x) G =ρI UI (1-α)
Ug= kUI
よりαとUgを消去すると
U=2Svg+k (l-x)vLG k V
dGとなる乙れを(A5)に代入すれは一一ー=0を考慮して
dp
-21ー
(A3)
(A4)
(A5)
(A6)
(A 7)
仏8)
JAERI-M 87-121
-G- = C xk+ (1 -x) v f + k O - x ) v ) G 3
= G - d _ [ ( x k + c l - x ) ) x v f f + k ( l - x ) v n ( A g )
G ^ - ( - ^ - [ x k + ( l - x ) ) x v raquo V gt r ^
i S^^S f f t ^ i
G2
c = -c |-l+x(k-l)mdashlaquo+^l+2x(k-l)+v2 0c-l)+k(l-2x) g
civ ~ mdash V7 dk + l+x(k-2)-x 2 (k-l)^+x a - x ) ( v i - p E ) ^ r (All)
(a mtiimv-r4bLltimjpoundti-ampo cornsitix^
d v laquo x dx yen
g + ( v g - v ) ^ Go=~C x ^ g + ( v g - v ) ^ ] (A12)
- 2 2 -
JAERI-M 87121
xvg+k(1-x)v _G-1=一一(xk+ (1 -x) (XVg-rKkyenJ -1) V) GJ dp
=G1-〔xk+(1-x))xv+ k (トx)vL) ) (A9) C1p q II k
よって
Xv+k (1-x) v G=ー〔百E〔lxk+(1-x)lb I〕1 仏10)
微分を実行すると
G ト=一〔守t七か1川1作川+x(α併山kトk-l寸1川)川伽+~(1μ1+2x(k- 1) 川+刊v)ωω2恥刺(X-l)刊)dp k
一一一一一 dv Vn dk + l+x (k-2)-x2 (k-I) )高I+x (1-x)(v)-in石 J-1ωJ)
乙乙で次の仮定を設ける
(1)液相は非圧縮性とするすなわち生 odp
(2) 流れは低クオリティもしくは高圧とする乙の場合k宇 1としてよい
以上の仮定を(All)I乙適用すると
x-p
d一d
lsquovv a
w
lsquo+
V--D-
Ju
一JUx
一一2
e
G
(A121
が求まる乙れが閣である
-22ー
JAERI-M 87-121
ID EPRii$mmv7^-yzmwmmnv-7^-ysTEAMzicmpoundMz-tzo (2) EPRIJRraquolaquo7 ri-f-yilBWIKraquoa+^i-^gtlfflcopy(ftraquoOfcraquoKlaquoffcK +
7^-f- bull JAERI poundfF$ L poundltDifC1ampraquopound LT STEAMZ poundraquoVvfc0
(3) lt OS LAcopy LSI Hi (THRESH) S A f - K L f c fttfcampraquottLfcraquopoundttltltD f i ^^ f tLT^Sc original)iSTlTHRESH=l E -3Tofc 0
SB cKilJf-9 FORMAT pound ^ t 0 SB 2 ( c A ^ r - ^ copy ^ i i ^ amp ^ t o SB3IC Cl)KElaquoSlT^SttraquotS4-ro SB 4KJCL-- C O + K A ^ f - ^ ^ S f t f t n T^So SB 5raquocH5fliS7degn^ 7AlaquoJxh^ 0 SB 6fcftJMpoundSatfJlTIgt5o ^reg
JAERI-M 87121
プログラムリスト
以下に (1)IC記載されている漏洩率解析プログラムを原研機lζマウントさせたリストを示す
原プログラムとの変更点を以下lC示す
(1) EPR 1版蒸気表サブルーチンを原研版蒸気表サブルーチンSTEAMZI乙置き変えた
(2) EPR 1版蒸気表サブルーチンと原研版蒸気表サフツレーチン聞の単位換算のために新たにサ
フツレーチンJAERIを作成しこの中で単位換算をしてSTEAMZを呼んだ
(3) くり返し計算のしきい値 (THRESH)を入力データにした 計算が発散した場合はこの
値を大にしてやる original版ではTHRESH=l E-3であった
表Bllζ入力データ FORMATを示す表B21C入力データの意味と単位を示す表B31乙
(1)に記載されている計算結果を示す表B4にJCLを示す乙の中に入力データが定義され
ている表B51ζ原研版プログラムリストを示す表B61C計算結果が出力されている
値と表B3の値とを比較すると両者は一致しているのでマウントは成功したとみなした
-23-
乙の
付録B
1
1
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J
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JAERI-M 87-121
SB 1 Kfif-9 FORMAT
I N P U T D A T A S H E E T PACE OF
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7 8 9 0 1 H S C 7 H Q 1 n lt j 6 M 9 0 1 7 3 4 5 6 7 8 9 0 I 3 4 S 6 7 I 9 0
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1 l 3 7 8 9 1 0 1 2 3 4 5 7 1 9 0 1 H lt S f T 1 gt J I 3 1 5 t 7 1 1 V 1 I J 4 ( f 7 1 ) |0
E 1 M bull ri-itDATraquoHVM-tllaquolaquoJCTT1raquoL NVNK
IB 2 A A f - ^ f f l g i i f i
pound$ltpound ^ m m M amp t l IN J poundjampffl t tf traquo9Jte tt L = 1 tmfc S S ^ A ^ J
= 2 mm EfiiKU = 3 if-fv-Kik
P0 Jltfjampllj kPa mtstgt TO J pound pound pound degC PB WE kPa THRESH lt 9jgLff3yen0LtMI a L EPRI copy original IgTfJi 1 E -3
EL S K pound ( = 2 c ) cm EW sectsectIMP^f i (=COD) cm ED $ampamp cm EK yen^SiBraquoampcopy^i cm AR iiSPiBMAPBlaquo tpound L A C A 0 lt 1 Nl SgtISamp K fc tt 5 90deg ft laquo3 $ tt L N2 SraquoraquoIBfctf 345deg ffljPOft 4- L
- 2 4 -
]AERI-M 87-121
喝事表B1 入力データ FORMAT
INPUT DATA SHEET PACE OF
氏 名 a日f-付~ ず司円品名 1 I 73-8C
情lsquo 宅相S1 回胃テー守番
123 511 a 唖 I~ I 1 J S 6 由 0E023a 唖jgI 2 1 5 6 IJ I~ 1 ~ bull 5 6 B 唖 I~ I 2 3 S 6 a J~ I 1 1 5 6 r 9 ~ I 1J 56 8 9ea
則的問1)11 I r91 ~~I~ 1州 i lT骨 iacutefHφ~画 IIPB ~fi~OslashI削 川eslf(何回 111i i 1 i 11111111 i i i LI(閉 W k61~)1 ~yj lI Ii IA 外 IleETHfilil~Ii特 I J(I G~~里世うJ IethampCfl~fIJlIill(Ilitgt 1 1 I fz(Iq 戸~I i 1
11 111
1 II I I
l I r
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11 i 1 111 11 11
11
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ど l_~ ~_111 ~ 3 5 618 i l~ L Z s a 91~ I Z J 5 7 a 1 I l 3 s 91g Z J 5 T JI~ I 1 J_ 51 Ir lJ -5畢 11 I~
IIl1EI7 ~I川ATiIo_剛開剛醐
表B2 入力データの意味と単位
変数名 物理的意味 単位 備 考
i
l
IN よどみ点の流体条件分別指数 |な し1=1飽和水温度を入力
=2 飽和水圧力を入力
=3サプクール水
温度と圧力両方を入力
kPa I絶対圧力
カ
度
圧
温点
点
み
みど
ど
圧
よ
よ
背
0
0
8
P
T
P
kPa
なし IEPRIのoriginal版では1E-3
であった
THRESHIくり返し計算のしきい値
D
O
)
C
さ
積
c=
荒
面
2
(
の
口
=
ー
位
ら
入
護
か
さ
口
さ
面
積
長
聞
深
表
面
裂
裂
裂
均
口
き
き
き
平
出
L
W
D
K
R
E
E
E
E
A
cm
m
m
m
phvpupu
なし IAc I Ao壬1
Nl き裂道筋における90曲がり数|な し
N2 き裂道筋における450 曲がり数|な し
-24-
OS99U0O raquolaquolaquolaquoraquo 3SI3M3X3 9 _bull t9 (Iraquod3)HN3SV31 laquolaquolaquoraquolaquolaquolaquolaquoraquolaquolaquoraquoraquolaquolaquo ttgt9$UO0 bull 0 0 O
- Z9000
-0 illS poundpound00 SE9 raquolaquolaquo
smuoo raquo Nraquonx s Mam 06 ov3 (H3)Honoa (tnxudaa (inxios ltH3gtDS SSIMOO raquo tOO VIOl 088Z OOOSSl pound KM Iyen9poundll00 HS3HH1 (ISmSd (3)01 CISS)0d NI 0S9SU00 raquolaquolaquoraquolaquolaquobullbulllaquolaquolaquolaquoraquo 3SI3S3X3 9 V 29 (I8d3gt11M3
-)Hm raquoraquolaquoraquoraquolaquoraquo
limiOO 00 10036013 9pound nomoo laquoinosAS aa tood90id spound
09 33X3 B2 ^^03^1 33X3 H
(raquoH38ns)ana3a33anos(ia3VDHi3-laquo rJ8fW-6
V3VpoundK6rr=0S 2pound1803 33X3 3
laquo 13P B3SI) 30 ISH laquo laquoraquoraquolaquoraquoSXXXlaquolaquoXXlaquoSXXkSXlaquoXlaquoXSXlaquoXSXKkraquoSXXlaquoXlaquolaquoXXSKXlaquoXXXlaquolaquoKXXXlaquokXX ttXtIliXIXMlltMaHtltBraquoIKtSltXiattlSIXXXtXKlaquoIlaquoKISlaquoltliXlllaquotXraquolaquotX 308d SIVAIBd 30 1SI1 laquo araquolaquoXraquoraquoraquoraquoraquoClaquolaquolaquolaquoSlaquolaquoXIlaquoKlaquolaquoltKalaquolaquolaquoltraquoKKXalaquoKXXKlaquoSKXXlaquolaquoKraquoraquoXKXS
0000000OJ000-TSPZ6-8ANVS H8VdB0rlaquo -aaoflssvd8S6O0-dnoHssiB6p-a3sn u
laquo0Zgt-13r319SWS=SSn3SSH (SO0000)-3Mtl00-Altld8raquoSSyi3H3n9IHSraquoH
SI
lt tJ8SrO(T320-UO
-300
-rWgt
-lr
9poundraquoZ OOr r 10-8S60SU65Z05) GOT Z60SU63 I
VSSl 3HI1 28SOnO 31V0 ltlaquo 1SI1 S1N3N31V1S 13T gtraquo 0Z10U 0Z3
laquoejf = 3Sjnss3d laquoT3 IT juiraquonn
bullgt010 raquoiN51a 1CX3 i jl J nraquonn
VdX SMH raquo3raquoinlt 11X3 IT ShnsSjSd
33S9U 0O+3li3S situ laquo3l
33S2ii9gt Sraquo-S+raquof s
Wlli S5JH 1raquo3tiltt3
0traquo raquorraquoiagtjCUHgtHid3lt
0 sMwru 33h33d S^ JO ON
a =wini 33i93o oamp jo ON
oot =otiraquob raquo3araquo
W3 e0-300^bull =1^3I3H SS3NM-jn0S
VO 2iS =Hld30
vO iiJt dil3wla3d
Vgt3gt0 9oOZ raquoraquo3HV
raquobull AU13M039 3raquob0 bull bullgtraquobull
bullgt3laquo bullgt 10 t raquo8d
3 8192 raquo01
raquodM QOSSl =0d
bullbullbull S3Ua3dOlaquorl N0I1raquoN3raquo1S raquobulllaquolaquo
en ^S^M^T^M -c iHda e -a
IZI-A8 W-IH3V1
JAERI-M 87121
表B3 EPRIコードによる例題解析結果(1)
bullbullbullbullbull STAGNlTJON ~ROP[R7tES bullbullbullbullbull
a-nv
n
p』
-
a
B
恥
u
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au
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5
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1- 3
PB- 101 ~~~
~ cq C~ GEUMtTRY bullbullbullbullbull
AREι 20b CHE叫
PEロ2刊ETぞp- 1277 C~lsquo
DEPTM- 572 C帆
OlOUriNESS HEIG1τb2DE03 C納
AREA RTIO= 100
~O 01 gt0 vEG夜~E 7υ
NO 0 ~5 0岳町EE iUMN宮
OEPTHノ IHγP~Dl lsquo 1- 品 70
bullbullbullbullbull ouτPUi bullbullbullbullbull
C~TTHAl 山SS lU~ 4iZ特 -5 吋ノ時ノS H
LEamp1lt 向仇TE冒 CZ7fftOO ~Gノ50C
THORNlrSSUR~ 11 EX1T pTLtIItI a ICPA
uυAlliY i EXlj PL 凶- ot牛
UALliYτ ELCK otildelt ~SSU弐= 311
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表B4 JCL リスト
E20 Vl0l20 ltltlt JCl STATEMEHTS llST gtgtgt DATE 040887 TIME 15=54
IIF9215097 JOD lt20729215095801 JOB 2l6T001I00C01I02E00SIIP ) ISH且SHIGUCHClAss-aPRTVOOTIHE-(000005)11 HSGCl且SS=SHSGlEVElz(201)11 USER-J9215GROUP-G0958PASSWORD-J08PARM S-AMYR9215L-0002C-0000000 RER E~s1s2ss事 llSTOF PRIVATE PROC bull 司R1181gE-lsquo=a1g llSTOF USER JCl bull 22竃g
2 11 EXEC FORT77 11 SO=J9215lEAK 11 g=FORT 11 A=ElM(JAERI1)SOURCEDE8UG(SU8CHK)
11 11 EKEC l~ED77 28 11 EXEC GO 35 IIFT06F001 OD SYSOUTz 00111011 36 IIFT09F001 DD bull 00111111 竃司EglfAKCHTl(EPRJ 62 4 6 fXERCISE s00112650 s1M PO(KSI) TO(C) P8(KSI) THRESH 00113641s 155000 2880 1014 001 bull 00113755 2C(CM) COO(C) DEPTlHC) ROUGH(CM) AEIAO 90 TURM 45 TURN bull 00114645 635 0033 5715 000062 10 0 0 00115644a竃LEAKCMTL(EPRI) 61 4 6 EXERCISE SS00116650
-25ー
JAERI-M 87-121
000001 000002
000003 00000 000005
000006 000007
FORTRAN 77
SB 5 V10L31 OATE 8704OB TIME 155947
EPRlS PROGRAHH FOR LEAK RATE THROUGH CRACKS COPIED FROM EPRI NP3540-LD APRIL 1984 ON 19860304 ISO LEAKF0RTUIAS8704) COMPLETED ON I9B7 4 8 OY HASH
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xlaquox COHPLETEO ON 62 4 8 raquoxlaquo XXXXXXKXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
laquoxx THE INPUT TO THE PROGRAM laquoraquobull
FIRST CARO IN-1 bull-gt INITIALLY SATURATEO LI0U10INPUT TEMERATURE ONLY IN2 --gt INITIALLY SATURATED LIQUIDINPUT PRESSURE ONLY IN-3 bull-gt INITIALLY SUBCOOLED L10U1DINPUT BOTH TEHEBAIURE AND PRESSURE PO - STAGNATION PRESSURE (KPA) TO raquo STAGNATION TEMPERATURE ltCgt PB = BACK PRESSURE (KPA) THRESH - THERSHHOLO VALUE ORIGINAL VALUE = 1E-3
SECOND CARD EL - CRACK LENGTH 2C (CM) EW bull CRACK-OPENING DISPLACEMENT COO (CM) ED = CRACK DEPTH L (CM) EK bull THE HEIGHT OF PROTRUSION OF THE ROUGHNESS GRAIN FROM THE HEAN
SURFACE (CM) AR - AREA RATIO = AEAO N1 = NUMBER OF 90 DEGREES TURNS IN THE CRACK PATH N2 = NUMBER OF 45 DEGREES TURNS IN THE CRACK PATH
laquolaquoraquo JAERlS STEAM TABLE raquolaquolaquo
STEAMZ(PTVIISINDEX) INDEX=0
IN0EX=1 1NDEX=2 INDEX=3 1NI)CX = 4
SUOCOOLEO WATER OR SUPERHEATED STEAH INPUT DOTH PRESSURE AND TEMPERATURE
INPUT TEMPERATURE INPUT PRESSURE
SATURATED STEAM SATURATE) STEAM SATURATED WATER INPUT TEMPERATURE SATURATED WATER INPU1 PRESSURE
IMPLICIT REALxS (A-H0-Zgt COMMON PP POT0JltLDFFARINCD0HTHETA
CD raquo 061 PA1 = 3 1 4 1 5 9 2 6 5 4 TIIEIA - 0 5 laquo P A I
1KPA= 1000NMxx2= 1000KGMSxx2= 100098XE-4 KGFCHxx2 - 100OlaquoE-498007031 LBFINraquolaquo2- 100068904 LDFMNxx2
PCV NSTEP
6894757Eraquo3 200
000008 000009
000010 000011 000012 000013 000014 000015 000016 000017 000018 000019 000020 000021 000022 000023 000024 000025 000026 000027 000028
1 READ (910END=1000) INPOTOPDTHRESH READ(915) ELEWE0EKARNIN2
PO = TO = PB raquo EL = EW =bull ED bull= EK -IK = AREA PER AREA PER EO -EK -Oil -
000029 000030 000031
1E3laquoP0PCV 18raquoT032 lE3laquoPHPCV EL254 EW254 ED254 EK254 0 = EWxEL bull 2laquoltpoundVEL) - AREA144 = PER12 ED12 EK12 4XAREAPER
XLO raquo E00H50laquoNK26N2 1FltXLDLE12) GO TO 400 RK = DH4EK FF = 10(2xDLOG10(RK)laquo174)laquolaquo2
IF(INEOI) THEN TEHP - TO TEHP= (TEHP-320)x05555556
- 2 6 -
JAERI-M 87121
表B5 原研版プログラムリスト
FORTRAN 17 Vl0L31 OATE 870408 T1HE 155947
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C flRSI CARO C IH司 1 ーgt IHITI~ l lY SATURATEO lQUIDIHPUT TEHEflATURE OHlY C I H包 2 ーgt INITl~LLY SATURATED lQUIDINPUT PRESSURE OHlY C 1 N-j ー gt INITIAllY SU8C801ED lIQUIDINPUT 80TII IEHERAlURE AND PRESSURE
C PO STAGHAT 10N PRESSURE CKPAgt C TO bull STAGHAIlON TEHPERATURE CC1 C PB 日向CK PRESSURE CKPA1 C TfIRESII ロ TIIERSIIHOlOVAlUE ORIGINAl VAlUE冨IE3
E C SECOHO CAR日C EL CRACK LENGTII 2C CCH1 C EW CRACK-OPENING DISPlAfEHENT C目白 CCH1
C ED CRAEK 日[PIHL CCH1 C EK THE IIEIGIIT OF PROTRUSIOH日F TlIE R日UGIIHESSGRAIH FROH TIIE HEAH
SURFACE CCHJ C AR 雪 AREA RATIO AEIAO C Hl HUH日ER Of 90日EGREES TURHS IH TIIE CRACK PATH C N2 HUHBER OF 45 OEGREES TURHS IH THE CRACK PATII
E C 車率志 JAERlS STEAH TA8LE 取
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C SIEAHZCPT VIISIHOEX1 IHDEX=O 苧) SUDCOOLED WATER日R SUPERIIEATF目 STEAHlHPUT s日TII PRESSURE
AHD IEHPfRATURE C 1 H日EX=1 -ーgt SATURATEO STEAH lHPUI TEHPERATURE C IHOEX=宮崎⑤gt SATURATEO STEAH lHPUT PRESSURE C IHOFX=3 -gt SATURATEO WATER INPUT TEHIgtfRA1URE C I HnEX=~ -回) SA1UIlAIEO WATER lHPUl PRESSURE
E 000001 IHPlCIT REAl竃6 (A-IIO-Zl 0000日 日HMON IfPI PO ToltLDFF AR IH COOH TIIETA
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000006 PCV 669lsquo757Eφ3 000007 HSTfP 200
000008 1 READ C910EHD=10001 IHPOIOP日IIIRESII00009 REA日(9151 ELEWEOEKARHIH2
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AREA = EW事 El
PER 2CElltELJ AREA AREAI144
PER HRI12 EO bull f01l2
EK EK12
目11= 4AREAPER no EOOH+50ltH126ltH2
IfCXL8LE121 G8 10 400
RK OHIlsquoIEKFF = 101 C2-0LOG10(RK1f14 2
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-26-
JAERI-M 87-121
000032 PRESS PSAT(TEMP) 000033 P0 - PRESSraquo14223133 000034 EHOIF
C 000035 DP - (PO-PB)FLOAT(HSTEPgt 000036 PL - P8 000037 30 CALL PR(PLPCCPTGCXEXTIC) 000038 IFUCE02) GO TO 55 000039 1FUCNE3) GO TO 40 000040 IK bull 1K+1 000041 PL - PLraquo0P 000042 1FUKLTNSTEP) GO TO 30 000043 GO TO 55 000044 40 PD1 - PL-PCC 000045 NH2 - NSTEP-IK
C 000046 00 50 I-1NM2 00004T PH - PLraquo0P 000048 CALL PR(PHPCCPTGCXEXTICgt 000049 IFUCE82) GO TO 55 000050 P02 - PH-PCC 000051 IF((PDllaquoPD2)LTO) GO TO 100 000052 PL bull PH 000053 P01 = P02 00005 50 CONTINUE
C 000055 55 PRINT 75P0T0P8 000056 GO TO 400 000057 100 COHTINUE 000058 PDL - PD1 000059 PDH bull= PD2
000060 000061 000062 000063
DO 200 1=150 PX bull (PHlaquoPOL-PLlaquoPOH)(PDL-POHgt CALL PR(PXPCCPTGCXEXT1Cgt POX bull PX-PCC
000064
000065
IF(ABS(PDX)LTTHRESH) GO TO 300 laquogt THRESHOLD VALUE WAS CHANGED BV HASH laquobulllaquo laquobulllaquo THRESHOLD VALUE WAS CHANGEO BY ISO 620206 laquolaquolaquo
IF(ADS(P0X)LT1E-3) GO TO 300 IF(ABS(PDX)LTSE-3) GO TO 300 IF(ABS(P0X)LT1E-2) GO TO 300
IF(ltPDXlaquoPDH)GTO) GO TO 250
000066 000067 000068 000069 000070 000071
POL - POX PL - PX GO TO 200
250 PDH - PDX PH - PX
200 CONTINUE
000072 000073 000074 000075 000076 000077 000078 000079 OOOOSO
PRINT 220PlPHPDLPDH GO TO 1000
300 CONTINUF EN GH AREA PER ED EK
PCCPO AREAGC 144gtAREA 12laquoPER 12raquoED 12laquoEK
000081 PRESS - PCC
000082 000083
CALL JAERI(PRESSTEHPV0LGENTAGENT0G2gt CALL JAERI(PRESSTEHPVOLFpoundNTAFENTOF4)
000084 00008S 000086 000087 000088 000089 000090
PCC - PRESS TS2 bull TEMP H1 - EHTAF H2 bull ENTAG HHE - XTlaquoH2raquo(1 GO TO 500
400 CONTINUE
000091 000092 000093
PRESS = PO TEHP raquo TO GO TO (111213)
- 2 7
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POPRESSIlsquo223133
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DP bull (PO-PB) IflOAHHSTEP)
PlP830 CALL PR(PlPCCPT GCKEXT ICl
IF(lCEQ2) G口 10 55
IF(lCHE3) GO TOlsquoIK 田 IKφ1
Pl bull PlDPIF([KLTNSTEP) GO TO 30
GO TO 55 ~O POI bull Pl-PCt
NM2HSTEP-IK
00 50 1IHH2PH bull PlOPCAll PR(PHPCCpTGCXEXTICl lF(lCEQ2) GO TO 55
P02PH-PCC IF( (PDIP02)LT0) G日 TO 100
Pl bull PH
POl 園 P02
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F((POXOPDH)GTO) GO TO 250
PDl bull P日X
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G口 I日 200
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CALL JAERI (PRESS TEHP VOlF EHTAF EHTOF U
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c 000094 11 CALL JAER1(PRESSTEMPVOLFENTAFENTOF3) 000095 GO TO 2000 000096 12 CALL JAER1(PRESSTEMPVOLFENTAFENTOF4) 000097 GO TO 2000 000098 13 CALL JAERI(PRESSTEHPVOLFEHTAFEHTOF0) 000099 2000 CONTINUE
C 000100 PO PRESS 000101 TO TEMP 000102 VLO - VOLF
C C 111 III NO CHOKING II I I I C filaquo2 = 2raquoR0(P0-PDgt - 2laquoai)HFTlaquolaquo3)UDFnNlaquogt C laquo 2laquoLflHFTlaquoraquo3raquo(3215LDMFTSlaquolaquo2WINlaquolaquo2 C 2laquo3215laquoLBMlaquoraquo2(FT12)raquoraquo2Slaquolaquo2 C bull 23215raquo144laquo(LBHlaquoSFTraquoraquo2)laquolaquo2 C - 926496raquo(LBMlaquoSFTltlaquo2)laquolaquo2 C
000103 GC2 9266112laquo(P0-PBgtm0 000104 GC - SlaquoRT(GC) 000105 GN = AREAraquoGC 000106 PCC bull PB 000107 XT - 0 000108 XA - 0 000109 AREA - 144laquoAREA 000110 PEB bull 12laquoPER OOOllt EB - 12laquoED 000112 EK - 12raquoEK 000113 GO TO 510
C 000114 500 CONTINUE
000116 CALL JAERKPRESSTEMPV0LGENTAGENT0G2gt 000117 CALL JAERKPRESS TEMPVOLFENTAFENTOF4)
C 000116 000119 000120 000121 000122
C 000123 510 PRINT 600 000124 PO bull P0raquoPCV1E-3 000125 PRINT 605PO 000126 TO = ltT0-32)18 000127 PRINT 610TO 000128 GO TO (520530540)IN 000129 520 PRINT 615IN 000130 GO TO 550 000131 530 PRINT 616IN 000132 GO TO 550 000133 540 PRINT 617IH 000134 550 PB = P8PCV1E-3 000135 PRINT 620PB 000136 PRINT 650 000137 EL - 254laquoEL 000138 PRINT 710EL 000139 EW - 254laquoEW 000140 PRINT 720EW 000141 ED = EDlaquo254 000142 PRINT 670ED 000143 DH raquo 0Hlaquo254raquo12 000144 PRINT 730OH 000145 PRINT 695XIO 000146 EK = EKgt254 000147 PRINT 675EK 000148 AREA = AREA2542 000149 PRINT 660AREA 000150 PER = PERraquo254 000151 PRINT 665PER 000152 PRINT 680AR 000153 PRINT 685Nl 000154 PRINT 690N2 000155 PRINT 700THRESH 000156 PRINT 750
C C 1 LBH(FT2raquoSgt = 488243 KGltHraquo2laquoS)
PB - PRESS TSA = TEMP 111 bull ENTAF H2 bull= ENTAG XA bull lt H H E - H 1 ) ( H 2 HI)
- 2 8 -
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E 11 CAll JAERI(PRESSIEHPVOlFEHIAFEHIOF3)
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GO 10 2000 13 CAll JAERl(PRE5SIEHPVOlFEHrAfEHrOFO)
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且 2lDHFT3(3215lDHFTS2)11 H2
bull 23215L日H2(FTtI212S2
軍 23215144ClDHOSFT2)E
bull 926496lBHS1 FI2)2
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GH bull AREAGCPCC bull PD
XT O XA OAREA bull 144 oAREA
PER 12PERED 12EDEK 12EKG日 TO 510
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CAll JAER I (PRE5S fEHP VOLF EHIAF EHIOF 4)
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1000 CONTINUE
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PCK = PRESS TS - TEMP VGC = VOLG XE = (SLO-SLCW(SGC-SLC) CN = 10 J F(XELT005) CN=0raquoXE XT CNraquoXElaquo(1 -EXP(-BltUD-)gtgt XH - CNraquoXE-XTBKXLD-12)
200 PCI - PCK-05 PC2 bull PCKt05
PRESS - PCI
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PRESS PC2
CALL JAERKPRESS TEMP VOLG ENTAG SG2 2) CALl JAERKPRESS TEMP VOLF ENTAFSL24) TS - TEMP OSL - SL2-SL1 OSG - SG2-SG1 OXE - -(lt1-XEgtlaquo0SLraquoXElaquo0SGWltSGC-PICgt GC2 = (XTraquoVGCPCKAKAPPA-(VGCVLOgtlaquoCNlaquoOXE)32174144 GC - 1GC2 IF (GC2GT0) GO TO 50 IC - 3 RETURN
50 GC=S0RT(GC2gt DPT bull GC2laquoVL02CDlaquo2314n44laquoARlaquolaquo2 PT = PO-OPT IF (PTGT3) GO TO 100 IC - 2 RETURN
100 CONTINUE
PRESS - PT
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PT - PRESS TS - TEMP VGT - VOIG VGH - (VGKVGO2 AI - (1 - 2laquo(1 -ARWXLD)AR GH2 = GClaquoltl t ] A Iraquoraquo2gt2
ACCELERATIDNAL PRESSURE DROP OPA - GH2laquoXTlaquo(VGC-VL0)
FRICTIONAL PRESSURE DROP DPF = FFlaquoULD-12)raquoGH2raquoC(l-XH)raquoVlOtXHlaquoVGM)2
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CAll JAERIIPRESSTEHPVOlGEH1AGSG22) CAll JAERI(PRESSTEHPVOlFEH1AFSL24) IS TEHP
OSl bull SL2-Sll
OSG SG7SGlOXE =〈【I -XEl OSL XEoOSG1ISGC-~lCIGC (X富VGCIPCK I AKAPPA -IVGC -VLO oCNoOXE) 132114144
GC2 罵 IGC2IF (GC2G10) GO 10 50
IC 四 3
RE1URH
CAll JAERTIPRESSIEHPVOlGEN1AGS2)
P1 bull PRESS
IS TEHP
VG1 bull VOlG
νGH (VG1VGCl12 AI bull 11-121I-AR)IXlOllAR
GH2 GC7111AI2)2AttELERA11日MAl PRESSURE OROP
OPA 附20XTo(VGC-VLOJ
FRICTI日制Al PRESSURE DROP
OPF FFO(XlO-12JGH20111_-XHJoVlOX制oVGHJI2
PRESSURE OROP OUE 10 AREA C制ANuE
-30-
JAERI-M 87-121
000068
OPAA raquo GC2laquoltVlOlt1-ARraquolaquo2gtUHlaquo(VGH-VlOgtlaquon-lAllaquolaquo2gt)2
raquoraquo NICHT VERSTEHEH 7 7 7 7 7 7 7 7 m m OPG - 05laquoltlVLOt1ltXTraquoVGCraquolt1-XTgtraquoVLO)gtlaquoXLDraquo0HlaquoSlN(THETAgtM44 77777777777 N1CHT VERSTEHEN 7777717777777
TOTAL PRESSURE DROP THROUGH CRACK PCC bull PT-(DPADPFlt0PAA)J2174144-DPG
000069 RETURN 000070 END FORTRAN 77 ERROR NESSAGESl PROGRAM NAHEltPR )FLAG(1)OPTIMIZED) J2K5001-1 NAHlPP NAHlCD THE COHHON BLOCK HAS THE ELEHENT ALLOCATEO ON AN INVALID DOUNDAR JZK500J-1 NAHlPP NAHtDH THE COHHON BLOCK HAS THE ELEHENT ALLOCATED ON AN INVALID DOUNDAR J2K5001-1 NAMiPP NAHtTHETA THE COHHON BLOCK HAS THE ELEMENT ALLOCATES ON AN INVALID DOUNDAR
000001 000002
000003 000004 000005 000006 000007
SUBROUTINE JAER1ltPUSATUSAVUSAHUSASUSAINDEX) IMPLICIT REALraquo8 ltA-H0-Zgt
JAPAN lt USA
PJAP laquo 0070308laquoPUSA TJAP raquo 0555556laquoltTUSA-32) VJAP = 0062427laquoVUSA HJAP - 0555556laquoHUSA SJAP - 0555556SUSA
000008
000009 000010 000011 000012 000013
CALL S IEAMZ(PJAPTJAP VJAP I IJAP SJAP INDEX)
USA lt JAPAN
PUSA TUSA VUSA HUSA SUSA
bull H223133laquoPJAP - 1 8 laquo T J A P 3 2 - 1 6 0 I 8 7 raquo V J A P - I BOIIJAP - I 8raquoSJAP
000014 0000 IS SPECIFIED OPT END OF CClMPRA
RETURN END ONS OPTIMIZEC2)LINECOUNT(O)NOSpoundlM(JAERI1)SOURCEDEBUGltSUBCHK)NOHAP T10H
- 3 1 -
]AERI-M 87121
000066 日PAA bull GC2(VlO(1 AR21IH(VGH VlO)(IIIAI21)12
11111111111111 NICHT VER宍TEHEN 11111111111111 000067 OPG bull 05(1VlOt1(KVGCHlITlVlO)IOXlOOHSlNC1HETAII 1~~
11111111111111 NICHT VERSTEHEN 11111111111111 E
TOTAl PRESSURE DROP THROUGII CRACK 000068 PCC bull PT (DPAtDPFDPAA】13217lsquo11ldquoOPG
E
000069 RETURN 000070 EHO FORTRAN 77 ERROR HESSAGES PROGRAH HAHE(PR IFLAG(1)OPTIHllE(21 JZK50011 HAHPP NAHCD TUE COHHON日lOCKIIAS TIIE ElEHEKT AllOCArEO 0制局側 IKVAL 1 0 OOUKOAR J1KSOOJ1 HAHPP NAH日 TUECOHHON BlOCK HAS rUE ElEHEHT AllOCATEO OH AH IHVAlIO OOUHOAR J1K50011HAHPP HAHTIIETA IIIE COHHOH BlOCK IIAS THE ElEHEHT且llOCArEOOH AH JHVAllO OOUHOAR
E
000001 SUQROUTIHE JAERI(PUSATUS且VUS且HUSASUSA I HOE 11 000002 JHPLlCI T REAL8 (AHO11
E JAP且Nltーー USA
E OOOOOJ
OOOOO~
000005 000006 000007
E 000008
PJAP 包 0070308車PUSATJA~ bull 0555556ITUSA321VJAP bull 0062427VUSA HJAP bull 0555556IIUSA SJAP bull 0555556SUSA
CAll S TEAHl (PJAP T JAP VJAP IIJAP SJAP I NOE 11
USA ltー JAPAH
nr
a同Mn
nu
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》νlsquoR
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2
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E
1
90123
lsquo5FF
内
u-a-a-a-a-a-a-AmJ
nunu内
UAυnununupL
nuaυAυAυnununupEnu
nunuAυAυAυAυAυnrM
nunuaυnUAυAυAυPOPE
PUSA bull 1~22lIJlPJAP
TUSA bull 18rJAPt12VUSA 160187aVJAPIIUSA bull 18 IIJAPSUSA 冒18SJAP
jiliti--
-31-
JAERI-M 87-121
SB 6 JfWS3-KlclaquofcSEPRI0JlIJPtlTpoundfli
laquoraquoraquo STAGNATION PROPERTIES
PRESSURE(PO) 15500 KPA
TtNPERAllllllltTO)= 2880 C
INPUT lNDICATOR(IN) 3 bull--gt INITIALLY SUDCOOLEO LIQUIDINPUT UOTIl 1ENPERATURE AND PRESSURE
BACK PRESSURE(PB) 1014 KPA
CRACK GEOMETRY
2C = 635000 CH
COD= 003300 CM
DEPTH 571 CM
IIYDR DIA= 006566 CM
DEPTHIIYDR 01A = 870
ROUGHNESS HEIGHT 062000-03 CM
AREA = 02095 CM2
PERIMETER 1277 CM
AREA RAT10(AEA0)= 100
NO OF 90 DEGREE TURN= 0
NO OF 45 DEGREE TURN= 0
THRESHOLD VALUE = 001000
OUTPUT
CRITICAL MASS FLUX = 043900+05 KGM2SEC
LEAK RATE = 091990+00 KGSEC
PRESSURE AT EXIT PLANE = 61816 KPA
QUALITY AT EXIT PLANE = 00112
QUALITY AT BACK PRESSURE raquo 03643
-32-
噛
titil--Illit--lie-
JAERI-M 87-121
表B6 原研版コードによる EPRI例題解析結果
ldquo STAGHATIOH PROPERTIES 車窓噂
PRESSUREIPO) 15500 KPA
TEHPER111I1E(10)白 2880
tNPUT lHDICATDII(tH) gt tHITt LLY SUnCOOLEO LtQUIDIHPUT U0111 lEMPERAIURE AHO PRESSURE
UACK PIIESSUIlEIP日) 1014 KPA
定事獄事蹴 CRACK GEOHETRY 事噂康志事
2C= 635日00 CH
C日日 003300 CH
OEPTH= 571 CH
HYDR DIA- 006566 CM bull OEPTHHYOR OIA= 870
R日UGHHESS IiEIGIIT= 062000-03 CH
AREA= 02095 CHo事2
PERIHETER= 1277 CH
AREA RATIOIAEAO)= 100
HO OF 90 DEGREE TURH= 0
NO OF 45 DEGREE TURN=
THRESIiOLD VALUE 001日00
事事覇ldquo OUTPUT -
CRITICAL HASS FLUX 043900+05 KGH車窓 2SEC
LEAK RATE 091990+00 KGSEC
PRESSURE AT EXIT PLAHE 61816 KPA
QUALITY AT EXIT PLANE 00112
QUALITY AT 8ACK PRESSURE 03643
J1
1
9
トILLttu
LFLドEKFbfgzhrreE
-32一
JAERI-M 87-121
Evaluation of leak rate by EPRI code
Toshikuni ISOZAKI Issei HASHIGUCHI Kiyoshi KATO and Shohachiro M1YAZ0N0
Department of Reactor Safety Research Tokai Research Establishment
Japan Atomic Energy Research Institute Tokai-mura Naka-gun Ibaraki-ken
(Received July 21 1987)
From 1987 a research on the leak rate from a cracked pipe under BWR or PWR operating condition is going to be carried out at the authors laboratory This report describes the computed results by EPRIs leak rate code which was mounted on JAERI FACOM-M380 machine Henrys critical flow model is used in this program
For the planning of an experimental research the leak rate from a crack under BWR or PWR operating condition is computed varying a crack length 2c crack opening diameter COD and pipe diameter The COD value under which the minimum detectable leak rate of 5gpm is given is 022 mm or 021 mm under the BWR or PWR condition with 2c=100 mm and 16B pipe geometry The entire lists are shown in the appendix
Keywords Leak Rate Crack Critical Flow EPRI Code
(ii)
JAERI-M 87-121
割前
lift--
lsquo73
Evaluation of leak rate by EPRI code
Toshikuni ISOZAKI Issei HASHIGUCHI Kiyoshi KATO and Shohachiro MIYAZONO
Department of Reactor Safety Research
Tokai Research Establishment
Japan Atomic Energy Research Institute
Tokai-mura Naka-gun Ibaraki-ken
(Received July 21 1987)
From 1987 a research on the leak rate from a cracked pipe under
BWR or PWR operating condition is going to be carried out at the authors
laboratory This report describes the computed results by EPRIs leak
rate code which was mounted on JAERI FACOM四 M380machine Henrys critical
flow model i5 used in this program
For the planning of an experimental research the leak rate from a
crack under BWR or PWR operating condition is computed varying a crack
length 2c crack opening diameter COD and pipe diameter The COD value
under which the minimum detectable leak rate of 5gpm is given i5 022 mm
or 021 mm under the BWR or PWR condition with 2c = 100 mm and 16B pipe The entire lists are shown in the appendix geometry
Keywords Leak Rate Crack Critical Flow EPRI Code
( jD
JAERI-M 87-121
liUtblt bull 1 i mwus i
11 KftftSflU 2 12 sumsmm 2 13 sKrafcffiaa$fc 3 14 tbapoundfcltBfMW3Kpoundlt2)Hffi 5
2 2gEI^raquoraquoiiSGc 6 3 amp 8
31 B$Hraquo3KG cpoundgpoundftMftpoundltZ)Hft 8 32 H^ngt i iESW^a^Kamp(onA 8 33 13 5gpmpound-pound5sect8hfamp 9
4 poundHw 9
W raquo 9 i R 10 ttamptA Henry copyEg^ffif^ 21 tfampB -fnify^y h 23
(Si)
はじめ11 H helliphelliphelliphellip
1 ~礎理論
目
JAERi -M 87-121
次
11 質量保存則 H H H H H H H H H H H -hellipH -hellip 2
12 運動量保存則 hellipH H H H H H H hellipH H H 2
13 き裂に沿った圧力損失 H H H H H H H helliphelliphellipH H H -hellip 3
14 出口圧力と臨界質量速度との関係 H H H helliphellipH H H H H helliphellip 5
2 2相臨界質量速度Gc H H hellipH H hellipH H hellipH H H H 6
3 考察 H helliphellip 8
3 1 臨界質量速度Gcとき裂形状との関係 H H H H H H H H hellip 8
32 臨界質量流量恥とき裂形状との関係H H -hellipH H H H hellip 8
3 3 1 3 5 gpmを与えるき裂寸法H H H H helliphellipH H H 9
4 結論 H H hellip-H H -hellipH -hellip 9
謝辞 lsquoH H hellipH -hellipH H H H H H H H H H H 9
参考文献 hellip 1刊0
付録A Henryの臨界流モデJルレ helliphellipリhellip日helliphelliphelliphellip日helliphellip helliphelliphelliphellip日helliphellip hellipH H H -hellipH helliphelliphelliphellipH 21
付録B プログラムリスト H H H H H H hellipH H H H H 23
Ciii)
JAERI-M 87-121
Contents
Introduction 1 1 Basic theory 1 11 conservation of mass 2 12 conservation of momentum 2 13 pressure loss along crack 3 14 relations between exit pressure and critical mass
velocity 5 2 Two-phase critical mass velocity G c g 3 Discussion g 31 relations between critical mass velocity G c and crack
configuration 3 32 relations between critical mass flow rate W c and crack
configuration 3 33 crack configuration at leak rate of 1 3 and 5gpm 9
4 Conclusion 9 Acknowledgement g Reference 20 Appendix A Henrys critical flow model 21 Appendix B Program List 23
(IV)
)AERI-M 87-121
Contents
Introduction
1 Basic theory
11
12
13
14
conservation of mass
conservation of momentum - pressure 10ss a10ng crack
re1ations between exit pressure and critica1 mass
ve10city
2 Two-phase critica1 mass ve10city Gc
3 Discussion
31
32
33
re1ations between critica1 mass ve10city Gc and crack
configuration bull bull bull bull bullbullbullbull bull bull bullbull bull bullbullbullbullbull bullbull bull bull bull bullbullbull bull bull bull bull bull bull bullbullbullbull bull bullbull bullbull
re1ations between critica1 mass f10w rate Wc and crack
configuration bullbullbull bullbullbull bull bull bull
crack configuration at 1eak rate of 1 3 and 5gpm
4 Conc1usion
Acknow1edgement
2
2
3
5
6
8
8
8
9
9
9
Reference - 10
Appendix A Henrys critica1 f10w mode1 - 21
Appendix B Program List - 23
Civ)
JAERI-M 87-121
3U ttraquofr
111 1-S i f^ f t ] l ^Ste fP7 jc feLlt( i - ^regSr t f f i f lSSC H2 LD h = 12 ltpoundlaquolaquopoundcopySSrtJMampgjS H3 3 SMI H4 BWRiHEToafiJSKGciC0DtfflB8^ (2c = 100mm) 115 laquo ( 2 c = 50mm) H6 BWRa(SttTeDHraquoaKGcltkCODiltOB8ffi (2c = 100mm) 117 ( 2 c = 20mm) 118 BWRMamp$sftlCDttm-ifomWctCODtltDM ( 2c = 100mm) U9 ( 2 c = 50mm) 010 ( 2 c = 20mm) mu P W R i l ^ ^ T 0 reg ^ W c i C O D i f f l g | ^ (2c = 100mm) 1112 ( 2 c = 50mm) H13 ( 2 c = 20mm) H14 B W R S e ^ f t T o K a ^ f i W c i 2 c i f f lg i ( 4B 8BEff) 1115 (12B 16 B get ) E916 PWR^IiftTcopylaquoa-flSSW c i2 cifflMIS ( 4B 8BKsect) 1117 (12B 16BS2W) H18 BWRifjpoundT-eWc= i 3 5gpm^^^SCODi 2 c H19 PWRae^ftTtW c = 1 35gpmpound43CODpound 2 c
SB 1 A ^ j x - ^ FORMAT B 2 Kf]T-9COM^iiK-^mamp fSB 3 E P R l 3 - K K laquo t laquo laquo S l S f ^ m SB 4 J C L J x h HB 5 dW(S7degn ^7 A i) x f-SB 6 U P R g n - KfCpound3EPRI$liiJipfifpound3l
(V)
JAERI-M 87121
図表一覧
表1 計算条件
図 1 するどい角を過ぎる飽和水もしくはサークル水のき裂内流動型式
図2 LDh = 12なる場合のき裂内流動型式
図3 き裂す法
図4 BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 100mm)
図5 11 11 (2 c= 50mm)
図6 BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c= 100mm)
図 7 11 (2c= 20mm)
図8 BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c=100mm)
図9
図10
11
11
11
11
(2 c= 50mm)
(2 c= 20mm)
図11 PWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 100mm)
図12
図13
11
11
11
11
(2c= 50mm)
(2 c= 20mm)
図14 BWR運転条件下の質量流畳と 2cとの関係 (4B 8B配管)
図15 11 11 ( 12 B 16 B配菅)
図16 PWR運転条件下の質量流量Wcと2cとの関係 (4B 8B配管)
図17 11 11 ( 12 B 16 B配管)
図18 BWR運転条件下で叫=13 5gpmを与える CODと2c
図19 PWR運転条件下で叫=13 5gpmを与える CODと2c
付録
表sl 入力データ FORMAT
表B2 入力データの意味と入力単位
表83 EPRIコードによる例題解析結果
表84 ]CLリスト
表B5 原研版プログラムリスト
表B6 原研版コードによる EPRI例題解析結果
(v)
JAERI-M 87 -121
13 ^ - A = ^ S a raquo C m ) A =sectiatiipsacm2] Ai =z=12Dh(cfey-5iga5Cm2) A = sect ^ A D reg a ( m 2 2c =poundgllpoundCm) C = orifice [ga ilaquo ( = 061) COD = S ^ P ^ f t C m ] O h =7Jlt^^WiIS[m) f ^JWSHampifc G =2gi5ftMigK (=Ju)[kgnfs ] G =yeniSlMraquoiilaquo C kgmVs ) G c = iplusmn) P i t fc tf pound E g j m raquo i sect g C kgmVs ) Gbdquo =APKfc t f S E i i m f t i i K C kginVs ) k = B f f l pound Cm] k =t^laquo0it ( = u g u ) L = SHaS3Cm) p c =tBPffi^CPa] Po = ltpoundpoundamppoundpound][ Pa) Apc =raquoalaquoJBKlaquofcffialaquo) 5S WftKJSSBampB (Pa) A p a laquo a = ffiSt^-ft (Pa) A P f =W^ftlaquo tSff i^J l^[Pa) A P l =APES5feCPa] APtotal = A p a c c + A P a r laquo a + A P f + A P
R h =amp5f$yenS ( = D h 2 ) (m) S =tfcxy b c t deg (kJkgK) U =^P^i iS v = 2ffljIBJpoundK ( = l i o = x v g + (l-x)v 1 )Cm 3 kg) v g c =tbPfcfcfcf2^^ffiJt^S(m 3kg] v g i =z = 12D hKH-SS(iafflJtSlaquo[mVkg) vlaquo =iplusmniPKtetf3frfgJtg8Km3kg) vo =APlttfctf3frfsectit^8Km7kg) x = ^ J f ^ (=Wg(Wg+Wt)) laquo = iplusmn iPJ t f cya^ i Tgt f Wo = K f t S t f i ( = G C bull 2 c bull COD) C k g s ) W g =|ggiSff0fc Ckgs) W = amp f f l f raquo e i t Ckgs)
(Vi)
]AERIM 87121
一覧ロヲ記
=き裂面積 (rrt)
=き裂出口面積 (m2J
A
= z=12Dh におけるき裂面積 (mZJ
=き裂入口面積 (m勺
=き裂長さ (mJ
= orifice縮流係数(=061 )
=き裂関口変位 (m)
=水力学的直径 (m)
=管摩擦係数
=2相流質量速度 (=ρU)(同 rrfs)
=平均質量速度〔同m2s)
=出口における臨界質量速度〔増加2SJ
=入口における臨界質量速度〔同加2SJ
A
2c
COD
G
G
G
G
k
=表面粗さ (mJ
=すべり比(=Ug U 1)
=き裂深さ (m)
=出口圧力〔向〕
=よどみ点圧力(PaJ
=加速度項による圧力損失のうち密度変化による損失項 (Pa]
Po
ムPacc
1)h
f
Ai
ん
C
k
L
Pc
(Pa J ldquo 面積変化 =管摩擦による圧力損失 (PaJ
=入口圧力損失(PaJ
ムPar
ムPf
ムP1
ムPlolal ムPacc+ムParea+LPf +ムP1
=水力学的半径(=Dh2) (m)
=比エントロピ(kJ増広)
=平均速度
=2相混相比容積(=11ρ=XVg + (1-x)v1) (m3同〕
=出口における蒸気相比容積 (m3見〕
= z=12Dh における蒸気相比容積 (m3同〕
=出口における液相比容積 (m31屯〕
=入口における液相比容積 (m3増〕
=クオリティ (=Wg(叫+W1)
=出口におけるクオリティ
=質量流量 (=Gc2cCOD)(kgs J
=蒸気相質量流量 Ckgs)
=液相質量流量〔同s)
=き裂深さ方向座標 (m)
(vi)
LH
RS-U
V gc
V 1c
z
V 10
V gi
h
R
W町
川
V
x
JAERI-M 87-121
r = y ho-Tffitt (=c p Claquo133)
i
i
(vii)
JAERlM 87-121
α =ボイド率
r ポリトロープ指数(=cpcv=1 33)
ρ =2相流密度[kgm3)
T 壁面のせん断応力
ωjj)
JAERI-M 87-121
l i C fc i
mmampmm9fM-eamp62qiampampt) BWRfcLlt(iPWRJlG^|--fflgti-e gpound-j-lt5EEfAraquo
raquoraquosWpoundt tSltraquoHLfc( l 2 3 )o N R C t t H raquo W f f i laquo laquo pound LTlgpm(4min ) pound
T t e I H I copy ^ S f poundcopyamp3 U5 )bdquo llffl^JiEgKBampfiHfc^TL copy- CClSflS^ffl
(B) ESKSraquofflaquoLfc^ ftMgH^EffcopySpoundlaquo4USfrSfrW6jMc-So (C) (A) IB) copyraquojatgtltfcEffrtraquo ampcopylaquoraquolaquoraquopound LT EcopyK^SSlaquolaquo34Ubullsectraquo
mmgmzyenxZo snaM^^-ttm ampltamp$(ampgtpoundpoundzMwmmmampwzgt
lB)copyWpoundKo^TttTfc1||S3SaWftScopyfflampC678) amp-ltM9] poundfflpoundgt ClQllcjSfS ^ W i B f ^ ^ i S o CT-(A)copyef3poundpound-laquoTcligate^tlliampOigamp(B)ltiiiS^$euro-SCilc J- T
C n - e t i E l ^ t f ^ i L r H e n r y copyxi(ll] [12] pound$ffl L T ^ S 0 JMR-eiiBiCWiKa- Kpoundffl
reg5o
1 pound amp 3 i raquo Dgt23)
_ 4xampgBHI D h poundsmfi ( 1
gn^jcta^aji-rs-fiaEottji^fliitwKgi^- tsicjamp^-aaTrcgrf 3laquocopyltilaquo
mil 0 lt L D h S 3
- 1 -
月
JAERI-M 87121
はじ め に
構造強度研究室では62年度よりBWRもしくはPWR運転条件のもとでき裂を有する配管か
らの漏洩率11関する研究を開始する本線は米国電力研究所 (EPR1)が作成した漏洩率解析コー
ド(1)を原研機FACOMM-3801ζ7ウン卜させ検証し解説と考察を加えたものである
漏洩率研究は米国で発展した(123)0 NRC は漏洩~検出感度として 1 9pm (キ4fmin)任
要求しており未特定位置からの最大許容漏洩率を 5gpm(宇 20Plmin)としている(1)日本
では IHIの矢野らの研究がある(45 )原研では配管破断試験が終了したので乙の設備を用
いてき裂を有する配管からの漏洩率研究lζ着手するのである乙の試験の目的は
(A) 機械加工によるき裂もしくは疲労き裂を有する配管からの漏洩率(kgs)を計測するその
結果き裂寸法と漏洩率との関係が得られる
(B)配菅11き裂が存在した場合それが原因で配管の不安定破機が生じるか否かを明らかにする
(C) (A)(B)の知見をもとに配管からの漏洩率を既知として配管11不安定敏墳が生じるか否か
の判断基準を与える別の見方をすれば配管の不安定磁場が生じる時の限界漏洩量を明ら
かにする
(B)の研究についてはすでに構造強度研究室の柴田ら(6 78 )金子ら (9J安岡ら(10)による精
力的な研究があるそ乙で仇の研究を新たに開始すればその結果を(B)と結合させる乙とによって
(C)の目的が達成される乙とが予想される漏洩率は当然ながら臨界流理論と密接な関係があり
(1)では臨界モデルとしてHenryのモデル(J1) (12)を使用している本報では原研版コードを用
いてBWRPWR運転条件における飽和水もしくはサプクール水による漏洩率について報告しで
ある
l基礎理論[l23J
き裂を流れる流体は 2i栂流となるが配管に存在する初期流体はサプクール水もしくは飽和水
とする水力学的直径Dhを
ip--EI--btiSUE-hEEEHR6EHUM前MLRBEgazpE
積一面一長
裂一周
き一裂
Xでき
凋唯一
h
ldquo
D
(I)
で定義する漏洩率研究ではLDhが重要なパラメータとなるまたき裂表面粗さは漏洩率Iζ影
響を与える乙と大である
図 12にき裂を通過するこ栂流の状態を模式的に示すき裂に沿って以下に示す3個の領域
を定める
領域 1 0 L Dh主主 3
乙の領域では液体ジェットが形成されその囲りを蒸気がとり囲む
JAERI-M 87-12 1
S2 3ltLDhlt12
ffittS LDhS12 HLRVXV -tt~mmmztxZo ssKM^xEimv Kampfrgtrraquojgttampo
m3Kamp1regXm-f2gtmltOtpoundltlt)pound3li (convergent c r a c k ) copy ^ ^ ^ t 0 d S J K o ^ T I i JATlaquoDltR5poundgfttt
(1) C0D( iL2clt J tRLTgtMltiVgt (2) poundlaquofflffilftfcraquo-TiSjWclaquogtLrilto (3) ampltix y hiLD h =12-e^^lcfialaquoL C copy ^ t - e ( i E ^ ^ ^ f ( i i p f I f S 0
(4) laquoHiElaquottaEltffS (5) 0Hzlt12Ih~mmkamptSlt x=0poundtZgt
11 laquolaquoS1J
GA= const (2)
dG G 5A _ 27 + A ~87 ~ deg ( 3 )
12 S l t t f i amp I l
6zK p pA dz Adz 2D
M)l4J4lTcopylaquofc^KUTto SKraquooTi|MftK3araquo)SIampS I 8IMuWpound1irflpound-e
z 9 (gt uA) bdquo _ 5 1 mdash = 0 i L T
MPV _ d( PA) u dz dz 2D4
imtwrn mrmammm$xampzgtlt mmm^ommAtixnampeK^^zE^m^^
A P = 2 D ^ 2 ( 6 )
- 2 -
JAERlM87-121
領域2 3 L Dh 12
乙の領域では蒸気泡が形成されるLDh三五12まではき裂に沿っての圧力は一定である
領域3 LDh 12
液体ジェットは二相混相流にだるき裂に沿って圧力は pIC向かつて減少する
図31ζ本報で考察する所のすぼまりき列 (convergentcrack)の寸法を示すき裂については
以下の仮定を設ける
(l) COD はLや2cと比較して小さ Lき裂面積は流れに沿ってゆるやかに減少してLく
液体ジェッ卜はLDh=12で完全に崩壊し乙の点までは圧力分布は平担である
(4) 液相は非圧縮性流体とする
0三五 z 12 Dhでは相変化はなく
(2)
(3)
x= 0とするョ(5)
質量保存則11
流路面積が変化するき裂を流れる 2相流の質量保存則は
(2) GA= const
(3)
もしくは zで微分して
九十山
内十内
運動量保存則12
fi=-d(pA)(fρ G2
dz Adz 2Dlsquo
運動量保存の式は
」 但盆
G2ι-(1νρ)いρA
(4)
(4)は以下のようにして求まるき裂に沿って単位長さ当り運動量を考えると流れが定常流であ
θ(ρUA) るから一一万I一 =0として
d(pAρu2
dz 一却h
Aa-u一
ρ一
引一也 (5)
となる (5)の左辺は密度変化と函積変化によって生じる加速度項右辺は外刀項であって第一項
は圧力勾配第二項は摩擦損失である摩擦損失の実験式として管長eICお貯る圧力損失を
企 p=fEtρu2 (6)
-2-
JAERI-M 87-121
T-4nlaquo maft^itour^iia^ss^ii-^-ltdeg u 2 ^ H i n s o c harass 2 JST
dQou8A)_ d G2A
(7)
B)(7)lcftA-fSi
mdash - ^ i mdash G A 9 z
( ^ ) - y 9 F ( 8 )
c n M 4 ) copy pound a i ^ 5 o KSiiJtGfiACggampi LTfMraquoyenraquoJfcD
G=GcAcA (9)
13 poundSlcBofcKampraquo
(4)tbn(z = L)raquopoundAn (z-=0) i f zK-3 l raquoTlaquoraquoL aicraquorfcff ilaquo3poundraquo4 0
Apoiai = Api + Apabdquo + Ap a r e a + Apf (101
= Go Vio _ G c Vio Ac 2 C 2 2 C 2 ^ Ao A Pi 57^2 o7^C-4mdash ) 111)
tDii^iicopy o bulle^g^bic j sectE^^T(i(4)copym i i|-e^^$ n s o
APacc = J G 2 ^ ( 1 ) ) dz
= J L G 2 C (i-x)v + xvg]dz aa o dz 8
aaKgt^Tffi (4)laquo-laquo+nif dvo dz=o tuzlto-e
A P a C c = J 1 2 D G 2 - ^ L d z + J U 2 r C( l -x)v 1 0 +xv g ]dz 0 QZ UZ
- 3 -
JAERIM 87-121
Af で与えれば単位長さについて生じる摩擦力はー一一ρu2で与えられるこれが右辺第2項であ
2Dh
る (5)をG=ρuを用いて書き変えると加速度項は
θωugA)θGZA ーマ三一=五 (-r)
A
一ZOB
=G2A万立lt~)+担A4立十 G2
Oz ρρσZ ρ (7)
(3)を(7)1ζ代入すると
(ρuZA)θ1 G2 aA 一一方Tー=G
2A万-zlt戸 )-7否7 (8)
乙れが(4)の左辺となる質量速度GはAの関数として質量保存則より
(9) G=GcAA
で与えられGcは後に定める
き裂に沿った庄カ損失13
(4)を出口ltz = L)から入口 (zτ0)までzについて積分しき裂に沿った圧力損失を定める
U()) ムPtotal ムPI+ Lpacc +ムParea+ムPr
と書いて右辺の各成分を順次定めてみるまずム P1は入口損失であって(2)を用いれば
o 2V Gc 2Vo AームPI と un ~U = cn ~U (ーム)2 C2 2 C2 A
れ
Mnu
となる
加速度項のうち密度変化による圧力降下は仙の第 1項で表示される
βPa同 =rG2品(1ρ)dz
=IG2是((1 -x)い XVg J dz U2J
聞において仮定(4)を考慮すればdvodz=Oとなるので
dvιd dpacc =rUG2 UVl且 dz+ Jl~D G2
ー ((1-X)Vo +xvR Jdz dz U -dz --- _ bull
-3ー
it--flit--iiiu
JAERI-M 87 -121
=G 2C(l-x)v 1 0 + xvg )gtbdquo
= G 2 ( ( 1 - X c ) Vic + X c V g c - V l 0 ]
=G a Cx c (v g c -v I 0 )3 03
aaicfeigtrx (z=i2D)=o amplttovc = v 1 0 (^ESlt t ) poundffiffi Uzbdquo G t t^p^n i t - r
G2 = G g G deg = -^-(l + CAcA)2] (14)
G 2
APacc=^- S -C l + CA cAi) 2][X c ( V g c - V 1 0 ) ]
G2 dA A P = J o ^A d ^ d Z
AO A
= G 2 A 2 fAc -yenmdash dA U c A laquo J A 0 A 3
-f- ( v l l i - l + ( J ) ) + x ( v v bdquo ) l - l + ( | ) ) )
tt6)copy^3SfCfc^T
A C i 3 d A = r i ^ d A + j A C bull+raquo(-gt d A AO bullbull AO A Ai
f xdz
fcJctf
J xdz 12D
- = Vgc+_V gj_
2
ttyen^Wttttlsect LTx ( v g - vbdquo )fflJgpoundiraquocopyft(tplusmn Lfcc
- 4 -
JAERI-M 87121
=G2((1-X) VIO+XVg)~位m
=G2((1-XC)Vlc+XcVgC-VIO)
U3) =G2( Xc (vgC -VI0))
(13)において X(z=12D)=OおよびVlc=V10(非圧縮性)を使用した Gは平均値であって
G2 = 今~=手(1 + (Ac AIア〕 (14]
よって(13)は最終的に
tPacc =子(1 + (Acl AY)(xc (い (15)
となる
次に加速度項のうち面積変化による圧力降下を求める(4)の第 2項より
G2 dA
tParea = J 一一一一dzρA dz
4AC G2v = ーーーー-ーJAO A dA
dA
=手 (v1o-1+会内王(予g-V10)ー1+(全)2 ) (16)
=GiAI会
h+X(Vg-V10)
Ad d A や dA+fC Ai
酬の第3式において
JAC43dA=JAi AO AO
とし右辺第2項の積分計算においてvg(A) X(A)のままでは積分不能なので
Z-z
d
一d
x一X
D
一
D
L
U
一LU
FJEFSJ
一一-x
および
日切ご _Vgc+ Vgi V g一一一宮一一
なる平均的値を使用して X(Vg-VIO)の項を積分の外1lt出した
-4-
JAERI-M 87 -121
mmzmmampiz laquot BE nnTmxzm 4 s t n r-- f G 2
J
^ 2 - D h C G 2 v d Z
= mdash T G 2(xv g+ ( l - x ) v bdquo ) d z
fC2
- ^ C (xv g +( l - x ) v 1 0 K L D h - 1 2 ) )
f = T ( | - 1 o U 2 ) (19)
TxZgtnZ0 sectgfflffi(H-ft^poundtiott5copy^Nikradsereg^poundffl^Tf pound
p = 2 1 o g ( R h k ) + 1 7 4 (20)
14 fflOEfipoundKraquoiSSltcopyMamp
Pc = P o - A P t o a l = F ( G c )
=PO~Y1^ ( Af ) 2 + 1 + ( i f ) 2 X c ( v ^ V l o )
+vo 1 - ( ^ ) ) + x ( v v ) U - ( - ^ ) 2 )
+ ((xvB+ (1-X)VJbdquo(LDI-12)) (21)
i t t S o BDraquoc5igtrpc poundampSfcfiG cgEftTteltTittfcgtttl gt raquo _ e c reg G c ^ a 6 5 0
- 5 -
JAERIM 87121
最後に管摩擦による圧力降下は凶の第4項で表示され
L f G2
ムPr=J 一一一一九 ρ2Dh
=iIL GZv dz 2 Dh J 0
=ム sG2(xvg+ (l-x)v1o)dz 2Dh
fG2
=子 ([ xVg+ ( 1 -i( ) V 10 ) (L Dh -12 ) )
となる Dhはz11依存せず一定とみなしているので積分の外に出しである
管摩擦係数 fは
f=T(tρu2 )
U8)
U9)
で与えられるき裂の表面は十分荒いと考えられるのでNikradseの式を用いて fを
i=叩 Rhk)+174 四)
で評価する
14 出口Eカと臨界質量速度との関係
以上で側で定義した 4個の圧力領失項が定まったき裂出口における圧力は出口における質量
速度の関数であるから
PC = POームPtotal=F(Gc)
G~ V10 Ac = PO -c ( I~ (一一+1+ (五一iHXc (vgC-vlo) ) 2 C Ao
+VIO 1 -(うと))+王仔g-V10) 1-合))
+fx干g+ (1一五)VIO ) (LlDh -12) ) 1)となる聞においてPCを求めるにはGcが既知でなくてはならない次章で乙のGcを求める
-5ー
JAERI-M 87-121
2 2ff iB^Mi$laquoGc (123)
(1) if^fflrMUiffi^Jx-r mamptirZo (2) ^copyfpoundJg M t t H i ^ K i ^ ^ u B u = l i i S (3) 0 s J L D t laquo 1 2 T l x = 0
CfflltS^copyfeilcG c(i
G = - C x - ^ + ( v 6 - v ) - g )- (22)
i laquo t gt 5 o Ql)poundgtpoundiq22)poundALlaquoSIlpoundttiiA(pound^LCo T ^ e teffiaKfctf S t tS i l pound ^ L T l gt 3 o
fltffcatfcfcT LT lt pound laquok -p left s 0 Henry li-3poundiBlaquoaEBrticfctf 1 ttaaampflEOampMffli ffKH--gpoundffiLfc an tnffl^ntfLDhsi2olaquolaquoKiraquor
= N dp dp
i ^ S o c e l t
N = 20 0 xE xE lt 005
N=10 x E S005
X E = C 4 ~ pound J E S g - Si
d x E _ u XJ dp ^ x dp (2laquo dp -s J E
amppoundftlMScopyEttttl9amppoundft0 6 i T
dv vbdquo _ dp pj-
r = C p c v
- 6
JAERIMB7121
2 2相臨界質量速度Gc(123)
Gcを求めるに当って以下の仮定を設ける
(11 き裂中の流れは低クオリティ高圧とする
(2) その結果流れは均質となり usul= 1となる
(3) 0 ~ LI Dh ~ 12では X==O
乙の仮定のもとにGcは
Gトー〔 xh+(vg-vl)451ildp
bull 0 bullbullbull ap 2)
と表わせる(1])をもとに闘を導入した結果を付録Aに示した下添字eは出口における状態量
を示している
L Dh孟 12の領域では相間質量移行率が無視できなくなるかっ図1図 21ζ示したように圧
力が急激に降下してくるようになる Henryは一定面積流路内における l成分臨界流の棺間質量
移行率11関する実験式を提示した (11)乙れを用いればLlDhミ12の領域において
回)
となる乙乙lζ
N = 200 XE XE lt005
N = 1 0 XE 主主005
Sn -S X= (ーとーeJ
助
Sg-SI ldquo
乙れを微分して
Aιds dXE
(1-x)ザ +x孟止XE - dp 0P dp にSg-Syen
-E 幽
iii
であって添字Eは熱力学的平衡状態を示しておりすべての状態量やその微分値は上流側よど
み点抗態を固定したままで熱力学的平衡条件から定まる乙とを示している
さらに蒸気相の圧縮性は等温変化のもとで
dvι=ーヱL
dp pr 四
r = cpl c
-6-
JAERI-M 87-121
G2
c = [x - ^ - ( v ^ v ^ N - j j ^ 1 26)
x = B ( x L T - x ) d ( z D h - 12) (27)
B = 00523
x L T = N x E (28)
T amp 3 0 (Z7)poundz = 12D h(x=0) i z = L ( x = x e ) i copy F B T e laquo t pound plusmn
x = x L T [ l - e x p - | ( z - L ) H x e expC-i ( z -L) ] (29) Dh Dh
i t t O z = 12Dh Tx = 0 laquo S lt 8 f c f t A f i t f
Xe=xu T Cl-exp-B(LD h -12)J] (30)
secttftSlt fclt29)pound z =12 Dbdquo pound z = LCD^-eatiJ-LTtfflgliKfcW-S 3^ J T-fpound$a6
X L - 1 2 D ^ 1 2 D h x d z
mdash XLT _ D 1
B LDb-12 u
Po - P B = -^pv bull (32)
G = gtu $ X
G = v 2 o ( P o - P B )
- 7 -
JAERI -M 67121
で与えられる聞と闘を聞に代入すれば
G宮〔 xiL(vg-V10)NAEi〕2pr 8 υ dp (26)
となる
混相体のクオリティ xは指数関数的IC緩和するとして
x=B(xLT-x)d (zDh-12) 町)
としてみるここに
B= 00523
XLT = NXE 側
である闘を z=12Dh(x=O)とz=L(x=x)との閣で積分すると
x= X州一切ト喜 (z-L)))+ Xe時ト主 (z-L) 1 JIh Llh
倒)
となり z=12Dhでx=Oなる条件を倒に代入すれば
X=xLT(1-expーB(LDh-12) J) (30)
が得られるまた仰を z=12 Dhとz=Lの聞で積分してこの区聞における平均クオリティを求め
ると
王=--L-fL xdz L-12D
-nd
一D一
F一YLA
一BT
X 一一
(31)
が得られる
最終的に凶と聞とを同時に満足するGcを見い出せばよいそれには出口圧力を変化させてくり
返し計算でGcをもとめる必要となるデータはき裂形状とよどみ点圧力温度である
また流れが臨界流に達していない場合は単相流非圧縮性流れの式から
Po -PB= 2ρu同 間
G=ρuゆえ
G=2ρ(Po -PB ) 倒
となるf
(2)ではG= 2g石O-PB)となっているが間違いだと思う EP副プログラムで酬を使用している
ので問題はない
-7ー
JAERI-M 87-121
3
(1) BWRjMampgft (2) PWRaKftft
lcfcy-Ssch80fcJO schl60ffl^|l)^tcopyiiia^^is6Co itampamppound-amp 1 icf^to poundcopyt raquo - e ( 4 S a S 2 c pound8(BI |alaquot tC0Dpound 8 l raquo S L f 5 gt - laquo i L f c o 2c = 20 50 100 mm COD=005 010 015 020 025 mm U i 4 B 8 B 12B 16 B copy sch 80 amp J Ofschl6Og2copy0PWpound Ltz0
3 - K0fctjpound LTt tEI^Ka i igGc (kgm7s) ^ 5 ^ 8 ) 1 ^ f c pound ICKATcopylaquot 9 K 3iiBlWpoundLTGc (gpmmm 2)^J6Co
1 kgm2s= 11 mVs=(l378543)gallon10 6mm 2(l60)min
- 1585 xlO^gpmmm2 (34)
W c = G c 2 c C O D (35)
31 n5tflraquoaaGepoundpound8JBttpoundregNff
= 100mm 5OmmiLfcfl0GeM^LT^5o 2 o O H i J t g f 6poundi^f( poundpoundlt I f t o T l i bull S t i t f ^ ^ S o 2c = 20mmff l l ( iLT( i^^^l l4 g]5 i ^ lt ^ - t - 3 f c 0 oIC|a6 iH7t i2c=100mm 20mmcopyBcopyPWRiIiK^copyGlt 2-^rTo ftiO ^JimdashSfcLT^So 2c=50mmcopyH(i^LT( i^ j ^^ Ccopy 2 f tcopy l lpoundpoundlt- i f e L T W c 0 pound ftrt6g^)8(amp0$M8
JilJcopyCltt^tgtaBiKlttGelttcopyBI^plusmn2clci^cff-rcODiLfccopyffi^-SCii5laquoo L T E f f P S i laquo e E f r laquo f f f t t lt 3 6 a f f 4 L i t t f c 4 amp S raquo laquo i t t 0 e
32 n j M t t 9 U W pound pound 8 pound t t lt a gt M i
-3flcWclttS^WltbcopyM^to5o SHcopyi iraquoraquoplusmnGcbulllaquolaquoltbull W cCgpm)poundampfflLT (^copy-CCfflffiO^^^ffl-C^So S8raquo6Eri3Tfc fflfcJcSWc^^-To H8Ki5gpm lregJ|gpound lgpm|SS$ampSLT3o CfflSI^ffl^SCifcfcoT KtziZ2 c = 100mmpoundbull-
- 8 -
JAERI-M 87121
位司考3
原研版漏洩率解析コードを用いて
(1) BWR巡転条件
PWR運転条件
における sch80および sch160相当肉厚からの漏洩率を求めた計算条件を表 1IC示す乙の計
算ではき裂長さ 2cき裂開口変位CODとき裂深さ Lをパラメータとした 2c=20 50 100
(2)
mm COD = 005 010 015 020 025 mm Lは4B 8 B 12 B 16 Bのsch80およ
びsch160配管の肉厚とした
コードの出力としては臨界質量速度Gc(kgm2 Is )が得られるがζの値をもとに以下のように
単位換算をしてGc(gpmmm 2)を求めた
ー
-lili--
1 kgm2s= 11 Im21 s = ( 113 78543 ) gallon 1 106mm2( 160) min
(問)= 1585xlO6gpmmm2
Dhは(1)から求めたまた質量流量Wcは
(35) Wc= Gc 2 c COD
から求めた
臨界質量速度 Gcとき裂形状との関係
図4から図7にGcとCODとの関係を示すこのうち図4と図5はBWR運転条件において2c
=100mm 50mmとした時のGc値を示している 2つの図を比較すると両者は全く重なってい
る乙とが分かる 2c=20mmの図は示してはないが図 4図5と全く同一であったっき1ζ図6
と図 7は2c= 100mm 20mmの時の PWR運転条件のGcを示すやはり両者は一致している
2c=50mmの図は示してはいないが乙の 2枚の図と全く一致していた 乙れが臨界流の特徴
31
jitBilli--Eiri--
である
以上の乙とからき裂形状と Gcとの関係は 2ciζは依存せずCODとLにのみ依存する乙とが分る
そして配管口荏が大となる程配管肉厚すなわちき裂深さ Lが大となるため管摩擦が大となるので
Gcが小となるのである
臨界質量流量Wcとき裂形状との関係
つぎにVれとき裂形状との関係を求める現実の漏洩量はGcではなく Wc (gpm )を使用して
いるので乙の値の方が有用である図8から図13までに聞によるWcを示す図8Irは 5gpm
限界線と 19pm限界線が示してある乙の図を用いる乙とによってたとえば2c=linfinmmを有す
-8-
32
JAERI-M 87-121
h 16 4 y-^sch 80Egjampraquoamp5 gpmOiiS ipound-4gtLSCODfflffigglc^iampSCt^tijjfeSo 3 copy0y^(tCOD==O22mmpoundgEltampltitl6o BWRPWR0M-Ji3pound[118 tmuttktamptZC t claquofc oTPWRBcopyWc 02fJBWRB$0Wc =fc 0 W t ^ S C i ^ S o cnlaquoGc0fi 5 PWRI$ copyBWR8$J raquogt fc^-eab-Sraquopound-bullampbdquo
S)14^tH17lCig|W(C2c^fS^TCODiLi^^degy gt - pound UcMfregW cpound^-ro CfflEl A^2c fc J c cOD^ h i t t n i f a i S t f ( i S ^WcA laquo Jgt t5C iU lt raquoS o W c ( i 2 c
33 1 3 5 gpm europound bullamplaquoraquo- pound
S8gtraquoiai3ffl^rWc= 1 3 5gpmpoundpound-tf LtfbullgfrcopyCOD poundig^-i ^gtT Ciamp0Wlaquo pound ^ ^ 5 2c i f f lBg^B^t ^ lcLfc0^18iS l9TT5o 2 c 0 ( i LT(i20 50100mm 0 3 ^ laquo D ^ 5 gt - pound LfcOt i gt^in( i5^Wcmdash^t + S 2cpoundCODcopyfi0i|Mamp-fe-ViMampttDmfrZnZnampo ^gtH18 19iefctPTWc=3 5gpmpoundt3-zZ7-9ampampZtljetl2 ^ J t f 1 ^ L ^ ^ - ^ i i n - r ^ ^ ^ a f t t i 2c= 20mmT(iCODgt 025mmi^oTLt-55^J -T5o I tSCf005ltCODi025mmt r^k^-1i CODgt 025mm(Co(gtTttltraquoLT^
4 M lamp
(1) laquopound3 (2) SMP^amp (3) tsmmz
(1) Kft^GcttsectpoundEHnpoundttpoundpound9E|3icttU 58[gltlciittLtt^o ^LTitfS
(2) 1 3 5gpmpoundiStSlflngfipoundsectSfipound0|lf|poundIILfco
- 9 -
符
JAERI-M 87121
る16インチ sch80配管から 5gpmの漏洩を与える CODの値を容易に定めることが出来る今
の例ではCOD=022mmと読みとれる BWRPWRの差で見ると図8と図11とを比較する ζと
によってPWR時のWcの方がBWR時のWcよりも大であることが分る乙れはGcの値がPWR時
の方がBWR時よりも大であるからである
図14から図111ζは横軸lζ2cを採ってCODとLとをパラメータとした時のWcを示す乙の図
から 2cおよびCODが小となれば当然ではあるが叫が減少することがよく分るまたWcは2c
lζ対し直線で変化する
33 1 35 gpmを与えるさ裂寸法
図8から図13を用いて既=l35gpmを生ぜしむる所のCODを読みとって乙れらのWcを
与える 2cとの関係を明きらかにしたのが図18と図19である 2cの値としては 2050 100mm
の3点のみをパラメータとしたので少々雑ではあるがWcを一定とする 2cとCODの値の組み合せ
状態がとの図から得られるなお図1819において叫=35 gpmを与えるデータ点がそれぞれ2
点および 1点しか与えられていない理由は 2c=20mmではCODgtO 25mmとなってしまうから
である計算では 005 孟 COD~ 025mmまで変化させ CODgt O 25mmについては計算してい
ないためである
4結 論
米国電力研究所が作成したき裂からの漏洩量を求める計算コードを原研機にマウン卜させた
初期流体は飽和水かサブクール水であって臨界流モデルとしてはHenryのモデルを使用してい
る乙のコードを用いて質量流量を
(1) き裂長さ
(2) き裂開口変位
(3) き裂深さ
をパラメータとしてBWRPWR運転条件で求めたその結果以下の乙とが分った
(1) 質量速度Gcはき裂開口変位とき裂深さに依存しき裂長さには依存しない そしてき裂
関口変位が小なる程またき裂深さが大なる程Gcは低下する
(2) 1 3 5 gpmを与えるき裂開口変位とき裂長さの関係を図示した
謝 百字
本報をまとめるにあたっては構造強度研究室柴田勝之博士よりまたプログラム編成にあたって
はCSK関谷秀郎氏より有益なコメントを受げました
-9一
JAERI-M 87-121
n m
[1] RP Collier et al Two-Phase Flow through Intergranular Stress Corrosion
Cracks and Resulting Acoustic Emission NP-3540-LD April (1984)
[2] D Abdollahian B Chexal Calculation of Leak Rates through Cracks in Pipes
and Tubes NP-3395 December (1983 )
(3) M E Mayfield et al Cold Leg Integrity Evaluation NUREGCR-1319 R 5
February ( 1980)
(4) fciF ampa w Effaa i8gtampcopylaquoKmlaquoE 23regBampteygts9AmtiiMix M B313C1986)
C5) T Yano E Matsushima A Okamoto Leak Flow Rate fromThrough-Wall Crack
in Pipe 2nd ASME-JSME Thermal Engineering Joint Conference Hawaii
March (1987)
(6) K Shibata S Miyazono T Kaneko N Yokoyama Ductile Fracture Behavior of
Circumferentially Cracked TYPE304 Stainless Steel Piping under Bending Load
Nuclear Engineering and Design vol 94 (1986)
(7) mm amp mihiifr Ramp^ampti+ampsvsmmmltDmmitMyen9plusmnLBBMb E8laquo24laquo5 (1986)
(8) mm raquo WHS wmttziiMmmmampGtzGt yf-pssus304SiBejraquofcj ampSTS42ampXmampBltDampmtM$M JAERI-M 86-078(1986)
(9) amp^ mm M sraquo m^ampampmttvmmmmt2gtw JAERI-M 85-064 (1986)
cio) gem mm raquo Bgt ejFElaquottcopyffittttlaquofcHetpound (raquo2laquo) JAERI-M 86-098(1986)
(11) R E Henry The Two-Phase Critical Discharge of Initially Saturated or Sub-
cooled Liquid Nuclear Science and Engineering 41 (1970)
(12) R E H e n r y HK Fauske The Two-Phase Critical Flow of One - Component
Mixutures in Nozzles Orifices and Short Tubes J of Heat TransferTrans
of the ASME May (1971) fcJfgcopy$IE8 (1 sep 1987) K^^rJpoundlTlc^StfregXtt^^fcf f le i i JDLrJlto
(A) T Yano et a l Leak flow rate from through-wall crack in pipe JSME
Tuternational Journal to be appeared
(B) T Yano et a l Evaluation of leak flow rate and jet impingement related to leak before break Nucl Eng Design to be appeared
CO H John et a l Kritische Leckstromung aus rauhen Rissen in Druckbehaltern
kfk 4192 to be appeared
- 1 0 -
]AERI -M 87121
献文考参
R P Coll ier et al Two司PhaseFlow through Intergranular Stress
Cracks and Resulting Acoustic Emission NP-3540-LD April (1984)
D Abdollahian B Chexal Calculation of Leak Rates through Cracks in Pi pes
and Tubes NP -3395 December ( 1983 )
M E Mayfield etal Cold Leg Integrity Evaluation NUREGCR-1319R5
February (1980)
矢野松島岡本配管貫通欠陥からの流出流量第23回日本伝熱シンポジウム講演論文
集 B313 (1986)
Corrosion 〕-〔
(2 )
(4)
(3 )
dnttbijuMANnu町frpド9Pドtμトゃに広
υιhhhl吻1
j
T Yano E Matsushima A Okamoto Leak F10w Rate fromThrough-Wall Crack
in Pipe 2nd ASME-JSME官官rmalEngineerir恵 JointConference bull
March (1987)
Hawaii
(5)
K Shibata S Miyazono T Kaneko NYokoyama Ductile Fracture Behavior of
Circumferentially Cracked TYPE304 Stainless Steel Pipi曙 underBendir事Load
Nuclear Er習ineeringand Design vol 94 (1986)
柴田金子横山ほか周方向欠陥を有するSUS304鋼配管の延性破墳挙動と LBB評価
圧力技術24巻 5号(1986)
柴田大場川村ほか貫通または未貫通欠陥を有する 6インチ口径SUS304鋼配管およ
びSTS42炭素鋼配管の延性破境挙動 JAERI -M 86 -078 (1986)
金子柴田大場ほか軽水炉配管材の延性破墳に関する研究 JAERI-M
(1986 )
安田柴田大場ほか軽水炉配菅材の延性破壊に関する研究(第2報) JAERI-M
86 -098 ( 1986)
85ー064
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
R E Henry Theτwo-Phase Critical Discharge of Initially Saturated or Suo-
cinfinled Liquid Nuclear Science and Er恵ineering 41 (1970)
R E Henry H K Fauske The Two-P加seCritical Flow of One -Cornponent
Mixutures in Nozzles Orifices aOO Short Tubes 1 of Heat TransferTrans
of the ASME地Iy(1971)
なお本稿の校正時 (1sep 1987)において以下に示す最新の文献を得たの守追加しておく
Leak flow rate frorn through-wall crack in pipe JSME
dl
噌
EA〔
(12)
T Yano et al
Tuternat ional Journal to be appeared
T Yano et al Evaluation of leak f10w rate皿 djet irnpingernent related
to leak before break Nucl Eng Design to be appeared
H John et al Kritische Leckstrるrnungaus rauhen Rissen in Druckbehal tern
(A)
(B)
-10-
to be appeared kfk 4192
( C)
JAERI-M 87 -121
i n laquo bull laquo =
Po To 2c COD L k m s kPa degC mm mm mm cm
BWR 6865 2845 20 50
100
005 010 015 020 025
86 127 174 214
0003
PWR 15651 3249 20 50
100
005 010 015 020 025
135 230 333 405
0003
plusmnfrZgtffifcsch 80SEW4 8 12 16BSIPlCffla L T ^ o
Jbampgttl iCschl60Eg 4 8 1216 Bf f i^ lCf f iSL-C^Sc
LIQUID bull sssssAr V A P 0 R Ysrysyxsaz
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I DISPERSED I p V TWO-PHASE REGION
LDgt12
S-^mdash ^-A Ugt deg raquo bull bull bull
1 CHOKING PLANE -
V ASSUMED^ V ACTUAL-^
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~
JAERI-M 87121
件
圧 力「五度 き裂長さ き裂関口変位 き裂深さ 表面粗さ図 番
Po To 2c COD L k
kPa C mm 官官n 官官n c町l
005 86 20 O 10 12 7
BWR 6865 284 5 50 O 15 174 0003
100 020 21 4 025
005 135 20 010
230 PWR 15651 3249 50 015
333 0003
100 020 405 」025
--
条算2十表 1
上から順次sch80配管48 12 16B板厚に相当している
κヶノパル何〆シシ4ェ三
写汚字ヲヌ~ガミと
Pb PIyen lt110 lt 3 3 lt 110 lt I2 _
WAWH3ケ~Mとご
--一一一一一一沼稲zqTI附PHASEREGION
上から順次 sch160配管 481216 B板厚lC相当している
路話室grVAPOR
LlQUIO p芳男
AnE|し
z 110gt 12
するどい角を過ぎる飽和水もしくはサークル水のき裂内流動型式図 1
一一」ふれ」
ASSUMEOyen ーーーーー--~shyACTUAl-
yen Z
LlDh= 12なる場合のき裂内流動型式(11 )
-11-
110 bull 12
図 2
pound
exit plane Ac
Ai(z=12Dh)
inlet plane Ao
19B7 March 11
13 4 laquo Tf ft L13
I Po =6865 kPa =I 50000
0 0-5 Dh(mm)
i i i i i i i
0 01 02 03 1967 Apr 9 iso COD(mm)
33
14 BWRjlfe^ToKMKGciCODiff lBMSi (2c = 100 mm)
~明旬同司~~明弔問_--lt-~一一ー 1
一 一一hellip一一一一
50000
た白河
7ζ
infin7HNH
(2NE~E)UO
RURURURM
48um
PO =6865 kPa To =28450C
2C=100 mm k =30um e4
E EO5
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会一4K0r-82amp0 exit plane Ac
tl
O
03
05 Dh(mm)
01 0-2 COD(mm)
O
O 1ge7 Apri 9 i田
inlet plane Ao
BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 100 mm) 図41
4EA L
き裂寸法図3
1987 March 11
o o o o in
JAE
RI-M
87-121
(s2iu6gtj)D9
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oo
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-13
-
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1
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128 16B
48
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pc
一一一一一一一一一一一 一
N
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υ lt)
50000
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B
B
B
4
8包絡
Gc d
凡 =6865kPa To =28450C 2C=50mm k =30um
叫
ε ε05 崎ε a m u () 1
51
O 05
Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
O O
Dh(mm)
o 01 0之 03COD(mm)
05 o
19amp7 Aprillgt iso
PWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係
(2 c = 100 mm) 図6BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係
(2 c = 50 mm)
1銘7April 17 iso
図5
JAE
RI-M
8
7-1
21
(sBgt|) DM Lfgt o
co CQ torn
o
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O
o
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pound O
5
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o (uud6)DM
I
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O
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2
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9 -14
-
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PO =6865 kPa To =2845 oc 2C=100 mm
k =30um
20 50αm
48
Po = 15651 kPa 了 =32490C
2C =20mm k =30μm
ピ巴回
Eginfin4I戸回目
10
引 2881 三12酎05ε1681 s
5gpm
nu
(Eao)U〉〉
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yen() h
O
Dh(mm羽n
o 01 ひ2 03 COD(mm)
05 O o
Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
05 O
la7 AprillO is図8 BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 100 mm)
T鎖rIMay7 Iso
図 7 PWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 20 mm)
JAE
RI-M
8
7-1
21
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M
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O
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o 01 02 03 COD(mm)
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o 01 02 0-3 むOD(mm)
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19S7 May 11 iso
BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 20 nun) 図 10
1987 May 7画
BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 50 nun) 図9
JAER
I-M
87-121
(s6gtt)DM
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CO
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T 0 =32490C 2C =50mm k =30μm
20
10 4
PO =15651 kPa To =3249OC 2C=100 mm
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Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
官賠7MayS is
PWR遂転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 50 mm) 図 12
1987A防illOiso
PWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 100 mm) 図 11
JAE
RI-M
87-121
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20
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o 01 02 03 COD(mm)
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1錫7May12 iso
BWR運転条件下の質量抗量WcとCODとの関係 (4B 8 B配管)図 14
PWR連転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c=20mm)
1967 May7 Is
図 13
JAERI-M 87-121
oa oo
03
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1987 May 15 iso
PWR遥転条件下の質量流量Wcと2cとの関係 (4B 8 B配管)図 16
BWR運転条件下の質量流量肌と 2cとの関係(12B16B配管)図15
JAER
I-M
87-121
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50 100
2C(mm) 20 O
50
2C(mm) 20
1967 May 15也
1民r1May 9 iso
BWR速転条件下でWc= 1 3 5 gpmを与えるCODと2c図 18PWR運転条件下の質量流量Rと2cとの関係(12B16B配管)図 17
JAER
I-M
87-121
COCO CD
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E E ~ 02
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100 50
2C(mm)
19J7 May明国
PWR運転条件下で叫=1 35 gpmを与えるCODと2c図19
JAERI-M 87-121
HMA Henry(DmWtilTil (12)
(i) mampltoamp $fl3 Wi = (gt ui Ai
3KSMB W 8 = lt o g u g A g (AD
(2) ilfampficopy^
d(WgUg+WiUi) =-Adp+dFw ltA2)
ffi^J^liaiCjS^^lttiii)llcj5^^(i^^^J0^trSiLTlaquo^^^^^-r5i (A2) (iWg=xW W = ( l - x ) W G=AW4ff l^ t
dp=-d[G x u g + ( l - x ) u ] (A3)
SJ^Bfra dG=OTltfc bullsect$raquopound (A3)laquo
dp=-GdC x u g + (1-x) u ) (A4)
i tt S o Bgf^fite throat g|5Tpound t 5 C i ^
c - _ [ d ( x u g + ( l - x ) u i 3 _ c d x k + ( l - x ) u i ^ 5 )
K l ^ f t laquo throat SiJKfclr
- g - k - 0 CA6)
T5o (A5) ICfe^TuipoundxlttkTg3gLrsecto
(A 7)
xG = lt0g ug a
(1-Ug =
- x) G = P ui
kui ( 1 --a)
fcOai ufB4-T4i
U ] = xv R +k ( l-x)vi c U ] = k (A 8)
tiss cn (A5)iclaquoAtn(i-^-=oatLT
-21-
JAERIM87121
付録A Henryの臨界流モデル (12)
乙乙では仰を導入しておく
Moodyは1成分2相混相流の質量速度を熱的平衡のもとで求めたここでは非平衡モデルを用
いてよどみ点状態量のみを既知として質量速度を求める
(1)連続の式
(2)
I夜相
蒸気相
運動量の式
W ρU A
Wgρg ug Ag
d (叫Ug+WU) =-Adp+ dFw
(A1)
(A2)
圧力勾配による外力と運動量による外力は摩擦力より大であるとして摩擦力を無視すると (A2)
はWg=xWW=(-X)W G=AWを用いて
dp=-d(Gxug+(l-X) u)
臨界流では dGOであるから (A3)は
dp-Gd( xUg+ (-x) u)
となる臨界抗態は throat部で生じることから
dxu~+ (1 -X)U _ dxk+(I-x) u G f= ー(- ~-g --- )=ー〔dp dp
臨界条件は throat部において
dG I
dp l - V
である (A5)において Uを xとkで表現してみる
xG =ρg ugα
(l-x) G =ρI UI (1-α)
Ug= kUI
よりαとUgを消去すると
U=2Svg+k (l-x)vLG k V
dGとなる乙れを(A5)に代入すれは一一ー=0を考慮して
dp
-21ー
(A3)
(A4)
(A5)
(A6)
(A 7)
仏8)
JAERI-M 87-121
-G- = C xk+ (1 -x) v f + k O - x ) v ) G 3
= G - d _ [ ( x k + c l - x ) ) x v f f + k ( l - x ) v n ( A g )
G ^ - ( - ^ - [ x k + ( l - x ) ) x v raquo V gt r ^
i S^^S f f t ^ i
G2
c = -c |-l+x(k-l)mdashlaquo+^l+2x(k-l)+v2 0c-l)+k(l-2x) g
civ ~ mdash V7 dk + l+x(k-2)-x 2 (k-l)^+x a - x ) ( v i - p E ) ^ r (All)
(a mtiimv-r4bLltimjpoundti-ampo cornsitix^
d v laquo x dx yen
g + ( v g - v ) ^ Go=~C x ^ g + ( v g - v ) ^ ] (A12)
- 2 2 -
JAERI-M 87121
xvg+k(1-x)v _G-1=一一(xk+ (1 -x) (XVg-rKkyenJ -1) V) GJ dp
=G1-〔xk+(1-x))xv+ k (トx)vL) ) (A9) C1p q II k
よって
Xv+k (1-x) v G=ー〔百E〔lxk+(1-x)lb I〕1 仏10)
微分を実行すると
G ト=一〔守t七か1川1作川+x(α併山kトk-l寸1川)川伽+~(1μ1+2x(k- 1) 川+刊v)ωω2恥刺(X-l)刊)dp k
一一一一一 dv Vn dk + l+x (k-2)-x2 (k-I) )高I+x (1-x)(v)-in石 J-1ωJ)
乙乙で次の仮定を設ける
(1)液相は非圧縮性とするすなわち生 odp
(2) 流れは低クオリティもしくは高圧とする乙の場合k宇 1としてよい
以上の仮定を(All)I乙適用すると
x-p
d一d
lsquovv a
w
lsquo+
V--D-
Ju
一JUx
一一2
e
G
(A121
が求まる乙れが閣である
-22ー
JAERI-M 87-121
ID EPRii$mmv7^-yzmwmmnv-7^-ysTEAMzicmpoundMz-tzo (2) EPRIJRraquolaquo7 ri-f-yilBWIKraquoa+^i-^gtlfflcopy(ftraquoOfcraquoKlaquoffcK +
7^-f- bull JAERI poundfF$ L poundltDifC1ampraquopound LT STEAMZ poundraquoVvfc0
(3) lt OS LAcopy LSI Hi (THRESH) S A f - K L f c fttfcampraquottLfcraquopoundttltltD f i ^^ f tLT^Sc original)iSTlTHRESH=l E -3Tofc 0
SB cKilJf-9 FORMAT pound ^ t 0 SB 2 ( c A ^ r - ^ copy ^ i i ^ amp ^ t o SB3IC Cl)KElaquoSlT^SttraquotS4-ro SB 4KJCL-- C O + K A ^ f - ^ ^ S f t f t n T^So SB 5raquocH5fliS7degn^ 7AlaquoJxh^ 0 SB 6fcftJMpoundSatfJlTIgt5o ^reg
JAERI-M 87121
プログラムリスト
以下に (1)IC記載されている漏洩率解析プログラムを原研機lζマウントさせたリストを示す
原プログラムとの変更点を以下lC示す
(1) EPR 1版蒸気表サブルーチンを原研版蒸気表サブルーチンSTEAMZI乙置き変えた
(2) EPR 1版蒸気表サブルーチンと原研版蒸気表サフツレーチン聞の単位換算のために新たにサ
フツレーチンJAERIを作成しこの中で単位換算をしてSTEAMZを呼んだ
(3) くり返し計算のしきい値 (THRESH)を入力データにした 計算が発散した場合はこの
値を大にしてやる original版ではTHRESH=l E-3であった
表Bllζ入力データ FORMATを示す表B21C入力データの意味と単位を示す表B31乙
(1)に記載されている計算結果を示す表B4にJCLを示す乙の中に入力データが定義され
ている表B51ζ原研版プログラムリストを示す表B61C計算結果が出力されている
値と表B3の値とを比較すると両者は一致しているのでマウントは成功したとみなした
-23-
乙の
付録B
1
1
1
(
1
1
J
l
JAERI-M 87-121
SB 1 Kfif-9 FORMAT
I N P U T D A T A S H E E T PACE OF
ft IB ft -rvrtLt JOB NO raquo - K laquo f l t PUNCH i t 1 i 7 3 - 8 0
IBJOB m VES DECKNAMB NO
J
) ] 4 5 B 7 8 9 l 0 i 3 4 S G T H 9 l a i j lt S 6 7 f l 9 0 l 3 3 4 5 6 1 IS 16 7 bull 8
7 8 9 0 1 H S C 7 H Q 1 n lt j 6 M 9 0 1 7 3 4 5 6 7 8 9 0 I 3 4 S 6 7 I 9 0
IINKITJWII PlrfW^) Traquo4CHfiT) PBfW^W TiHRBJHtw l h i i i i i h i i u j i EU(flH^) BWii)i EKflfM -iW EWCmo bull v1) ftRCMraquoiri M - t l ^ n ^ l ( ( i
I I I 1 1
II 1 I 1 1 1
__i _ 1 bdquo J i 1 1 I
1
T T T I I I
1
T T l 1 l i 1 1 1
J ( 1 (
1 1 1
j T_ 1 t 1 1 2 3 4 5 7 8 9 0 1 1 3 4 5 6 7 6 510 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 1
1 l 3 7 8 9 1 0 1 2 3 4 5 7 1 9 0 1 H lt S f T 1 gt J I 3 1 5 t 7 1 1 V 1 I J 4 ( f 7 1 ) |0
E 1 M bull ri-itDATraquoHVM-tllaquolaquoJCTT1raquoL NVNK
IB 2 A A f - ^ f f l g i i f i
pound$ltpound ^ m m M amp t l IN J poundjampffl t tf traquo9Jte tt L = 1 tmfc S S ^ A ^ J
= 2 mm EfiiKU = 3 if-fv-Kik
P0 Jltfjampllj kPa mtstgt TO J pound pound pound degC PB WE kPa THRESH lt 9jgLff3yen0LtMI a L EPRI copy original IgTfJi 1 E -3
EL S K pound ( = 2 c ) cm EW sectsectIMP^f i (=COD) cm ED $ampamp cm EK yen^SiBraquoampcopy^i cm AR iiSPiBMAPBlaquo tpound L A C A 0 lt 1 Nl SgtISamp K fc tt 5 90deg ft laquo3 $ tt L N2 SraquoraquoIBfctf 345deg ffljPOft 4- L
- 2 4 -
]AERI-M 87-121
喝事表B1 入力データ FORMAT
INPUT DATA SHEET PACE OF
氏 名 a日f-付~ ず司円品名 1 I 73-8C
情lsquo 宅相S1 回胃テー守番
123 511 a 唖 I~ I 1 J S 6 由 0E023a 唖jgI 2 1 5 6 IJ I~ 1 ~ bull 5 6 B 唖 I~ I 2 3 S 6 a J~ I 1 1 5 6 r 9 ~ I 1J 56 8 9ea
則的問1)11 I r91 ~~I~ 1州 i lT骨 iacutefHφ~画 IIPB ~fi~OslashI削 川eslf(何回 111i i 1 i 11111111 i i i LI(閉 W k61~)1 ~yj lI Ii IA 外 IleETHfilil~Ii特 I J(I G~~里世うJ IethampCfl~fIJlIill(Ilitgt 1 1 I fz(Iq 戸~I i 1
11 111
1 II I I
l I r
11 4
11 i 1 111 11 11
11
11 11 ー
ど l_~ ~_111 ~ 3 5 618 i l~ L Z s a 91~ I Z J 5 7 a 1 I l 3 s 91g Z J 5 T JI~ I 1 J_ 51 Ir lJ -5畢 11 I~
IIl1EI7 ~I川ATiIo_剛開剛醐
表B2 入力データの意味と単位
変数名 物理的意味 単位 備 考
i
l
IN よどみ点の流体条件分別指数 |な し1=1飽和水温度を入力
=2 飽和水圧力を入力
=3サプクール水
温度と圧力両方を入力
kPa I絶対圧力
カ
度
圧
温点
点
み
みど
ど
圧
よ
よ
背
0
0
8
P
T
P
kPa
なし IEPRIのoriginal版では1E-3
であった
THRESHIくり返し計算のしきい値
D
O
)
C
さ
積
c=
荒
面
2
(
の
口
=
ー
位
ら
入
護
か
さ
口
さ
面
積
長
聞
深
表
面
裂
裂
裂
均
口
き
き
き
平
出
L
W
D
K
R
E
E
E
E
A
cm
m
m
m
phvpupu
なし IAc I Ao壬1
Nl き裂道筋における90曲がり数|な し
N2 き裂道筋における450 曲がり数|な し
-24-
OS99U0O raquolaquolaquolaquoraquo 3SI3M3X3 9 _bull t9 (Iraquod3)HN3SV31 laquolaquolaquoraquolaquolaquolaquolaquoraquolaquolaquoraquoraquolaquolaquo ttgt9$UO0 bull 0 0 O
- Z9000
-0 illS poundpound00 SE9 raquolaquolaquo
smuoo raquo Nraquonx s Mam 06 ov3 (H3)Honoa (tnxudaa (inxios ltH3gtDS SSIMOO raquo tOO VIOl 088Z OOOSSl pound KM Iyen9poundll00 HS3HH1 (ISmSd (3)01 CISS)0d NI 0S9SU00 raquolaquolaquoraquolaquolaquobullbulllaquolaquolaquolaquoraquo 3SI3S3X3 9 V 29 (I8d3gt11M3
-)Hm raquoraquolaquoraquoraquolaquoraquo
limiOO 00 10036013 9pound nomoo laquoinosAS aa tood90id spound
09 33X3 B2 ^^03^1 33X3 H
(raquoH38ns)ana3a33anos(ia3VDHi3-laquo rJ8fW-6
V3VpoundK6rr=0S 2pound1803 33X3 3
laquo 13P B3SI) 30 ISH laquo laquoraquoraquolaquoraquoSXXXlaquolaquoXXlaquoSXXkSXlaquoXlaquoXSXlaquoXSXKkraquoSXXlaquoXlaquolaquoXXSKXlaquoXXXlaquolaquoKXXXlaquokXX ttXtIliXIXMlltMaHtltBraquoIKtSltXiattlSIXXXtXKlaquoIlaquoKISlaquoltliXlllaquotXraquolaquotX 308d SIVAIBd 30 1SI1 laquo araquolaquoXraquoraquoraquoraquoraquoClaquolaquolaquolaquoSlaquolaquoXIlaquoKlaquolaquoltKalaquolaquolaquoltraquoKKXalaquoKXXKlaquoSKXXlaquolaquoKraquoraquoXKXS
0000000OJ000-TSPZ6-8ANVS H8VdB0rlaquo -aaoflssvd8S6O0-dnoHssiB6p-a3sn u
laquo0Zgt-13r319SWS=SSn3SSH (SO0000)-3Mtl00-Altld8raquoSSyi3H3n9IHSraquoH
SI
lt tJ8SrO(T320-UO
-300
-rWgt
-lr
9poundraquoZ OOr r 10-8S60SU65Z05) GOT Z60SU63 I
VSSl 3HI1 28SOnO 31V0 ltlaquo 1SI1 S1N3N31V1S 13T gtraquo 0Z10U 0Z3
laquoejf = 3Sjnss3d laquoT3 IT juiraquonn
bullgt010 raquoiN51a 1CX3 i jl J nraquonn
VdX SMH raquo3raquoinlt 11X3 IT ShnsSjSd
33S9U 0O+3li3S situ laquo3l
33S2ii9gt Sraquo-S+raquof s
Wlli S5JH 1raquo3tiltt3
0traquo raquorraquoiagtjCUHgtHid3lt
0 sMwru 33h33d S^ JO ON
a =wini 33i93o oamp jo ON
oot =otiraquob raquo3araquo
W3 e0-300^bull =1^3I3H SS3NM-jn0S
VO 2iS =Hld30
vO iiJt dil3wla3d
Vgt3gt0 9oOZ raquoraquo3HV
raquobull AU13M039 3raquob0 bull bullgtraquobull
bullgt3laquo bullgt 10 t raquo8d
3 8192 raquo01
raquodM QOSSl =0d
bullbullbull S3Ua3dOlaquorl N0I1raquoN3raquo1S raquobulllaquolaquo
en ^S^M^T^M -c iHda e -a
IZI-A8 W-IH3V1
JAERI-M 87121
表B3 EPRIコードによる例題解析結果(1)
bullbullbullbullbull STAGNlTJON ~ROP[R7tES bullbullbullbullbull
a-nv
n
p』
-
a
B
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u
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5
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E
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1- 3
PB- 101 ~~~
~ cq C~ GEUMtTRY bullbullbullbullbull
AREι 20b CHE叫
PEロ2刊ETぞp- 1277 C~lsquo
DEPTM- 572 C帆
OlOUriNESS HEIG1τb2DE03 C納
AREA RTIO= 100
~O 01 gt0 vEG夜~E 7υ
NO 0 ~5 0岳町EE iUMN宮
OEPTHノ IHγP~Dl lsquo 1- 品 70
bullbullbullbullbull ouτPUi bullbullbullbullbull
C~TTHAl 山SS lU~ 4iZ特 -5 吋ノ時ノS H
LEamp1lt 向仇TE冒 CZ7fftOO ~Gノ50C
THORNlrSSUR~ 11 EX1T pTLtIItI a ICPA
uυAlliY i EXlj PL 凶- ot牛
UALliYτ ELCK otildelt ~SSU弐= 311
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l
i
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-
-
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l
l
i
-
-
i
j
i
表B4 JCL リスト
E20 Vl0l20 ltltlt JCl STATEMEHTS llST gtgtgt DATE 040887 TIME 15=54
IIF9215097 JOD lt20729215095801 JOB 2l6T001I00C01I02E00SIIP ) ISH且SHIGUCHClAss-aPRTVOOTIHE-(000005)11 HSGCl且SS=SHSGlEVElz(201)11 USER-J9215GROUP-G0958PASSWORD-J08PARM S-AMYR9215L-0002C-0000000 RER E~s1s2ss事 llSTOF PRIVATE PROC bull 司R1181gE-lsquo=a1g llSTOF USER JCl bull 22竃g
2 11 EXEC FORT77 11 SO=J9215lEAK 11 g=FORT 11 A=ElM(JAERI1)SOURCEDE8UG(SU8CHK)
11 11 EKEC l~ED77 28 11 EXEC GO 35 IIFT06F001 OD SYSOUTz 00111011 36 IIFT09F001 DD bull 00111111 竃司EglfAKCHTl(EPRJ 62 4 6 fXERCISE s00112650 s1M PO(KSI) TO(C) P8(KSI) THRESH 00113641s 155000 2880 1014 001 bull 00113755 2C(CM) COO(C) DEPTlHC) ROUGH(CM) AEIAO 90 TURM 45 TURN bull 00114645 635 0033 5715 000062 10 0 0 00115644a竃LEAKCMTL(EPRI) 61 4 6 EXERCISE SS00116650
-25ー
JAERI-M 87-121
000001 000002
000003 00000 000005
000006 000007
FORTRAN 77
SB 5 V10L31 OATE 8704OB TIME 155947
EPRlS PROGRAHH FOR LEAK RATE THROUGH CRACKS COPIED FROM EPRI NP3540-LD APRIL 1984 ON 19860304 ISO LEAKF0RTUIAS8704) COMPLETED ON I9B7 4 8 OY HASH
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xlaquox COHPLETEO ON 62 4 8 raquoxlaquo XXXXXXKXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
laquoxx THE INPUT TO THE PROGRAM laquoraquobull
FIRST CARO IN-1 bull-gt INITIALLY SATURATEO LI0U10INPUT TEMERATURE ONLY IN2 --gt INITIALLY SATURATED LIQUIDINPUT PRESSURE ONLY IN-3 bull-gt INITIALLY SUBCOOLED L10U1DINPUT BOTH TEHEBAIURE AND PRESSURE PO - STAGNATION PRESSURE (KPA) TO raquo STAGNATION TEMPERATURE ltCgt PB = BACK PRESSURE (KPA) THRESH - THERSHHOLO VALUE ORIGINAL VALUE = 1E-3
SECOND CARD EL - CRACK LENGTH 2C (CM) EW bull CRACK-OPENING DISPLACEMENT COO (CM) ED = CRACK DEPTH L (CM) EK bull THE HEIGHT OF PROTRUSION OF THE ROUGHNESS GRAIN FROM THE HEAN
SURFACE (CM) AR - AREA RATIO = AEAO N1 = NUMBER OF 90 DEGREES TURNS IN THE CRACK PATH N2 = NUMBER OF 45 DEGREES TURNS IN THE CRACK PATH
laquolaquoraquo JAERlS STEAM TABLE raquolaquolaquo
STEAMZ(PTVIISINDEX) INDEX=0
IN0EX=1 1NDEX=2 INDEX=3 1NI)CX = 4
SUOCOOLEO WATER OR SUPERHEATED STEAH INPUT DOTH PRESSURE AND TEMPERATURE
INPUT TEMPERATURE INPUT PRESSURE
SATURATED STEAM SATURATE) STEAM SATURATED WATER INPUT TEMPERATURE SATURATED WATER INPU1 PRESSURE
IMPLICIT REALxS (A-H0-Zgt COMMON PP POT0JltLDFFARINCD0HTHETA
CD raquo 061 PA1 = 3 1 4 1 5 9 2 6 5 4 TIIEIA - 0 5 laquo P A I
1KPA= 1000NMxx2= 1000KGMSxx2= 100098XE-4 KGFCHxx2 - 100OlaquoE-498007031 LBFINraquolaquo2- 100068904 LDFMNxx2
PCV NSTEP
6894757Eraquo3 200
000008 000009
000010 000011 000012 000013 000014 000015 000016 000017 000018 000019 000020 000021 000022 000023 000024 000025 000026 000027 000028
1 READ (910END=1000) INPOTOPDTHRESH READ(915) ELEWE0EKARNIN2
PO = TO = PB raquo EL = EW =bull ED bull= EK -IK = AREA PER AREA PER EO -EK -Oil -
000029 000030 000031
1E3laquoP0PCV 18raquoT032 lE3laquoPHPCV EL254 EW254 ED254 EK254 0 = EWxEL bull 2laquoltpoundVEL) - AREA144 = PER12 ED12 EK12 4XAREAPER
XLO raquo E00H50laquoNK26N2 1FltXLDLE12) GO TO 400 RK = DH4EK FF = 10(2xDLOG10(RK)laquo174)laquolaquo2
IF(INEOI) THEN TEHP - TO TEHP= (TEHP-320)x05555556
- 2 6 -
JAERI-M 87121
表B5 原研版プログラムリスト
FORTRAN 17 Vl0L31 OATE 870408 T1HE 155947
nU
FS
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C _ IHE IHPUT T日 TIIE PROGRAH -
E
C flRSI CARO C IH司 1 ーgt IHITI~ l lY SATURATEO lQUIDIHPUT TEHEflATURE OHlY C I H包 2 ーgt INITl~LLY SATURATED lQUIDINPUT PRESSURE OHlY C 1 N-j ー gt INITIAllY SU8C801ED lIQUIDINPUT 80TII IEHERAlURE AND PRESSURE
C PO STAGHAT 10N PRESSURE CKPAgt C TO bull STAGHAIlON TEHPERATURE CC1 C PB 日向CK PRESSURE CKPA1 C TfIRESII ロ TIIERSIIHOlOVAlUE ORIGINAl VAlUE冨IE3
E C SECOHO CAR日C EL CRACK LENGTII 2C CCH1 C EW CRACK-OPENING DISPlAfEHENT C目白 CCH1
C ED CRAEK 日[PIHL CCH1 C EK THE IIEIGIIT OF PROTRUSIOH日F TlIE R日UGIIHESSGRAIH FROH TIIE HEAH
SURFACE CCHJ C AR 雪 AREA RATIO AEIAO C Hl HUH日ER Of 90日EGREES TURHS IH TIIE CRACK PATH C N2 HUHBER OF 45 OEGREES TURHS IH THE CRACK PATII
E C 車率志 JAERlS STEAH TA8LE 取
E
C SIEAHZCPT VIISIHOEX1 IHDEX=O 苧) SUDCOOLED WATER日R SUPERIIEATF目 STEAHlHPUT s日TII PRESSURE
AHD IEHPfRATURE C 1 H日EX=1 -ーgt SATURATEO STEAH lHPUI TEHPERATURE C IHOEX=宮崎⑤gt SATURATEO STEAH lHPUT PRESSURE C IHOFX=3 -gt SATURATEO WATER INPUT TEHIgtfRA1URE C I HnEX=~ -回) SA1UIlAIEO WATER lHPUl PRESSURE
E 000001 IHPlCIT REAl竃6 (A-IIO-Zl 0000日 日HMON IfPI PO ToltLDFF AR IH COOH TIIETA
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1KPA= 1日OOHIH竃取2= 100日KGIHS-2- 1000198-[4 KGFICH2bull 1000皐Elsquo命198007031 LBFlH21000168904 l日FI J N2
000006 PCV 669lsquo757Eφ3 000007 HSTfP 200
000008 1 READ C910EHD=10001 IHPOIOP日IIIRESII00009 REA日(9151 ELEWEOEKARHIH2
U
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W
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nuaυnunUAUAυ白
U白
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UAUAunu内
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u
nunununununuaυnu 000018
000019
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000021 000022
000023
00002~
000025
000026
000027 000028
AREA = EW事 El
PER 2CElltELJ AREA AREAI144
PER HRI12 EO bull f01l2
EK EK12
目11= 4AREAPER no EOOH+50ltH126ltH2
IfCXL8LE121 G8 10 400
RK OHIlsquoIEKFF = 101 C2-0LOG10(RK1f14 2
au
RJ
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-26-
JAERI-M 87-121
000032 PRESS PSAT(TEMP) 000033 P0 - PRESSraquo14223133 000034 EHOIF
C 000035 DP - (PO-PB)FLOAT(HSTEPgt 000036 PL - P8 000037 30 CALL PR(PLPCCPTGCXEXTIC) 000038 IFUCE02) GO TO 55 000039 1FUCNE3) GO TO 40 000040 IK bull 1K+1 000041 PL - PLraquo0P 000042 1FUKLTNSTEP) GO TO 30 000043 GO TO 55 000044 40 PD1 - PL-PCC 000045 NH2 - NSTEP-IK
C 000046 00 50 I-1NM2 00004T PH - PLraquo0P 000048 CALL PR(PHPCCPTGCXEXTICgt 000049 IFUCE82) GO TO 55 000050 P02 - PH-PCC 000051 IF((PDllaquoPD2)LTO) GO TO 100 000052 PL bull PH 000053 P01 = P02 00005 50 CONTINUE
C 000055 55 PRINT 75P0T0P8 000056 GO TO 400 000057 100 COHTINUE 000058 PDL - PD1 000059 PDH bull= PD2
000060 000061 000062 000063
DO 200 1=150 PX bull (PHlaquoPOL-PLlaquoPOH)(PDL-POHgt CALL PR(PXPCCPTGCXEXT1Cgt POX bull PX-PCC
000064
000065
IF(ABS(PDX)LTTHRESH) GO TO 300 laquogt THRESHOLD VALUE WAS CHANGED BV HASH laquobulllaquo laquobulllaquo THRESHOLD VALUE WAS CHANGEO BY ISO 620206 laquolaquolaquo
IF(ADS(P0X)LT1E-3) GO TO 300 IF(ABS(PDX)LTSE-3) GO TO 300 IF(ABS(P0X)LT1E-2) GO TO 300
IF(ltPDXlaquoPDH)GTO) GO TO 250
000066 000067 000068 000069 000070 000071
POL - POX PL - PX GO TO 200
250 PDH - PDX PH - PX
200 CONTINUE
000072 000073 000074 000075 000076 000077 000078 000079 OOOOSO
PRINT 220PlPHPDLPDH GO TO 1000
300 CONTINUF EN GH AREA PER ED EK
PCCPO AREAGC 144gtAREA 12laquoPER 12raquoED 12laquoEK
000081 PRESS - PCC
000082 000083
CALL JAERI(PRESSTEHPV0LGENTAGENT0G2gt CALL JAERI(PRESSTEHPVOLFpoundNTAFENTOF4)
000084 00008S 000086 000087 000088 000089 000090
PCC - PRESS TS2 bull TEMP H1 - EHTAF H2 bull ENTAG HHE - XTlaquoH2raquo(1 GO TO 500
400 CONTINUE
000091 000092 000093
PRESS = PO TEHP raquo TO GO TO (111213)
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JAERI-M 87-121
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POPRESSIlsquo223133
EHDIF
DP bull (PO-PB) IflOAHHSTEP)
PlP830 CALL PR(PlPCCPT GCKEXT ICl
IF(lCEQ2) G口 10 55
IF(lCHE3) GO TOlsquoIK 田 IKφ1
Pl bull PlDPIF([KLTNSTEP) GO TO 30
GO TO 55 ~O POI bull Pl-PCt
NM2HSTEP-IK
00 50 1IHH2PH bull PlOPCAll PR(PHPCCpTGCXEXTICl lF(lCEQ2) GO TO 55
P02PH-PCC IF( (PDIP02)LT0) G日 TO 100
Pl bull PH
POl 園 P02
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00005B 日l bull POl
000059 PDH bull PD2
E 日日 200 1-150
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F((POXOPDH)GTO) GO TO 250
PDl bull P日X
Pl bull PX
G口 I日 200
250 POH bull POX
PH bull PX
200 COHT 1 HUE
E PRIHT 220PlPHPOlPOH GO TO 100口
300 COHT I HUf
EH bull PCCIPO
GH bull AREAGC
AREA 1 lsquo~ AREA
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CALL JAERI (PRESS TEHP VOlF EHTAF EHTOF U
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GO TO 500
400 CONTl HUE
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JAERI-M 87-121
c 000094 11 CALL JAER1(PRESSTEMPVOLFENTAFENTOF3) 000095 GO TO 2000 000096 12 CALL JAER1(PRESSTEMPVOLFENTAFENTOF4) 000097 GO TO 2000 000098 13 CALL JAERI(PRESSTEHPVOLFEHTAFEHTOF0) 000099 2000 CONTINUE
C 000100 PO PRESS 000101 TO TEMP 000102 VLO - VOLF
C C 111 III NO CHOKING II I I I C filaquo2 = 2raquoR0(P0-PDgt - 2laquoai)HFTlaquolaquo3)UDFnNlaquogt C laquo 2laquoLflHFTlaquoraquo3raquo(3215LDMFTSlaquolaquo2WINlaquolaquo2 C 2laquo3215laquoLBMlaquoraquo2(FT12)raquoraquo2Slaquolaquo2 C bull 23215raquo144laquo(LBHlaquoSFTraquoraquo2)laquolaquo2 C - 926496raquo(LBMlaquoSFTltlaquo2)laquolaquo2 C
000103 GC2 9266112laquo(P0-PBgtm0 000104 GC - SlaquoRT(GC) 000105 GN = AREAraquoGC 000106 PCC bull PB 000107 XT - 0 000108 XA - 0 000109 AREA - 144laquoAREA 000110 PEB bull 12laquoPER OOOllt EB - 12laquoED 000112 EK - 12raquoEK 000113 GO TO 510
C 000114 500 CONTINUE
000116 CALL JAERKPRESSTEMPV0LGENTAGENT0G2gt 000117 CALL JAERKPRESS TEMPVOLFENTAFENTOF4)
C 000116 000119 000120 000121 000122
C 000123 510 PRINT 600 000124 PO bull P0raquoPCV1E-3 000125 PRINT 605PO 000126 TO = ltT0-32)18 000127 PRINT 610TO 000128 GO TO (520530540)IN 000129 520 PRINT 615IN 000130 GO TO 550 000131 530 PRINT 616IN 000132 GO TO 550 000133 540 PRINT 617IH 000134 550 PB = P8PCV1E-3 000135 PRINT 620PB 000136 PRINT 650 000137 EL - 254laquoEL 000138 PRINT 710EL 000139 EW - 254laquoEW 000140 PRINT 720EW 000141 ED = EDlaquo254 000142 PRINT 670ED 000143 DH raquo 0Hlaquo254raquo12 000144 PRINT 730OH 000145 PRINT 695XIO 000146 EK = EKgt254 000147 PRINT 675EK 000148 AREA = AREA2542 000149 PRINT 660AREA 000150 PER = PERraquo254 000151 PRINT 665PER 000152 PRINT 680AR 000153 PRINT 685Nl 000154 PRINT 690N2 000155 PRINT 700THRESH 000156 PRINT 750
C C 1 LBH(FT2raquoSgt = 488243 KGltHraquo2laquoS)
PB - PRESS TSA = TEMP 111 bull ENTAF H2 bull= ENTAG XA bull lt H H E - H 1 ) ( H 2 HI)
- 2 8 -
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E 11 CAll JAERI(PRESSIEHPVOlFEHIAFEHIOF3)
GO 10 2000 12 CALL JAERIPRESS TEHPVOlFEHIAFEHIOFlsquo】
GO 10 2000 13 CAll JAERl(PRE5SIEHPVOlFEHrAfEHrOFO)
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111111 HO CIIOK I NG 11111 G2 bull 2oROO(POPDI 田 2ClsHFT3)lDFIlH2
且 2lDHFT3(3215lDHFTS2)11 H2
bull 23215L日H2(FTtI212S2
軍 23215144ClDHOSFT2)E
bull 926496lBHS1 FI2)2
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GC2 bull 9266112(PO-PB)Vl日GC bull SQRT【GC)
GH bull AREAGCPCC bull PD
XT O XA OAREA bull 144 oAREA
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CAll JAER I (PRE5S fEHP VOLF EHIAF EHIOF 4)
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111 bull EHTAf
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GC bull GClaquo4S825 PRINT 770GC GH = GHraquo04536 PRINT 800GM PCC laquo PCC-laquoPCVlaquo1 PRINT 850PCC PRINT 900XT PRINT 950XA GO TO 1
000166 10 F0RMATlt1104F100) 000167 15 F0RNAT(5F1002110) 000168 75 FORHAU-10Xlaquolaquolaquo FLOW IS NOT CHOKED FOR THIS CASE bullbullbull
13F102) 000169 220 FORHATC-laquolaquolaquo FAIL TO CONVERGENCE bullbullbull bullbulllaquo TRY TO INPUT MUCH
bullLARGER THRESHOLD VALUE laquolaquolaquo4F154) 000170 600 F0RMATC1 STAGNATION PROPERTIES bullbullbullgt 000171 605 F0I)HATC0PRESSUREltP0)F1002XKPAgt 000172 610 FORHATCOTEHPERATUREltT0)-F1012XCgt 000173 615 FORHATCOINPUT INDICATOR(IN)- 15 ---gt INITIALLY SATURATEO LI
raquolaquoUIDINPUT TEMPERATURE ONLY) 000174 616 FORHATCOINPUT INOICATOR(IN)- I 5 ---gt INITIALLY SATURATED LI
bullOUIOINPUT PRESSURE ONLY) 000175 617 FORHATCOINPUT 1ND1CAT0RUN) bull 15 ---gt INITIALLY SUBCOOLED LI
bullQUIDINPUT BOTH TEMPERATURE AND PRESSURE) 000176 620 FORMATCOBACK PRESSURE(PB)- F10 t2X KPAgt 000177 650 FORMATCOraquolaquolaquobullraquo CRACK GEOHETRY laquoraquolaquolaquoraquo) 000178 660 FORHATCO AREA-F1042X CHraquolaquo2) 000179 665 FORHATCO PERIMETERF10 2 2XCH) 000180 670 FORMATCO0EPTHF1O22XCH) 000181 675 FORHATCOROUGHNESS HEIGHTE1242XCM) 000182 680 F0HHATC0AHEA RATI0ltAEA0)-F102) 000183 685 FORHATCONO OF 90 DEGREE TURN110) 000184 690 FORHATCONO OF 45 DEGREE TURN-110) 000185 695 FOBHATCODEPTHHY0R 0IA-F101gt 000186 700 FORHATCOTHRESHOLD VALUE F105Mgt 000187 710 FORHATCO 2C-F I052XCHgt 000188 720 FORHATCOCODF1052XCH) 000189 730 FORHATCOHYDR OIA-F10 5 2XCM) 000190 750 FORHATCOlaquolaquolaquolaquo OUTPUT ) 000191 770 FORMATCOCRITICAL HASS FLUX E154 2X KGMraquoraquo2SEC ) 000192 800 FORHATCOLEAK RATE E1542XKGSEC) 000193 850 FORHATCOPRESSURE AT EXIT PLANE - F1012X KPA1 000194 900 FORNATCODUALITY AT EXIT PLANE -F104) 000195 950 FORHATCO 8UALITY AT BACK PRESSURE gtFI04gt
000196 000197 FORTRAN 7 JZK500I-1 JZK500I-1 JZK500I-I
C C C C
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000002 000003
1000 STOP END
7 ERROR HESSAGES PROGRAH NAMECMAIN )FLAG(Igt0PT1H12Elt2gt NAHPP NAHCD THE COMMON BLOCK HAS THE ELEMENT ALLOCATED ON AN INVALID BOUNOAR NAN-PP NAHDH THE COMMON BLOCK HAS THE ELEMENT ALLOCATED ON AN 1NVAL10 BOUNOAR NAHPP NAHsTHETA THE COMMON BLOCK HAS THE ELEMENT ALLOCATED ON AN INVALID 6OUN0AR
SUBROUTINE PR(PCKPCCPTGCXEXT1C)
IN=1 --gt INITIALLY SATURATEO LIQUIDINPUT TEMERATURE ONLY INlaquo2 --gt INITIALLY SATURATED LlflUlOINPUT PRESSURE ONLY 1N3 --gt INITIALLY SUBCOOLEO LIQUIDINPUT BOTH TEMERATURE AND PRESSURE
IMPLICIT REALraquo8 ltA-H0-7gt CONHON PP POTOXLDFFARINC0DHTHpoundTA
OOOOOS 000006
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PRIHT 850PCC PRINT 900H PRIHT 950A GO T目 1
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000038 000039 000040 000041 00004 2 000043 00004 4 000045 00004 6 00004 7 00004 8
000049 000050 000051 000052 000053 000054
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000057
0000S8 000059 000060 000061 00006 000063
P0 - PRESS VtO - VOLE GO TO 1000
INPUT PRESSURE ONLY I II
2 CAIL JAERKPRESSTEMPVOLFENTAFSLO4) TO = 1EHP VLO bull VOLF GO 10 1000
1NPU1 no III PRESSURE AND TEMPERATURE III
3 CALl JAERKPRESS TEMP VOLFENTAFSLO0gt VLO bull VOLF
1000 CONTINUE
PRESS - PCK
CALl JAERKPRESS TEMPVOLGENTAGSGC 2) CALl JAERKPRESSTEMPV0LfENTAFSLC4gt
PCK = PRESS TS - TEMP VGC = VOLG XE = (SLO-SLCW(SGC-SLC) CN = 10 J F(XELT005) CN=0raquoXE XT CNraquoXElaquo(1 -EXP(-BltUD-)gtgt XH - CNraquoXE-XTBKXLD-12)
200 PCI - PCK-05 PC2 bull PCKt05
PRESS - PCI
CALL JAERKPRESS TEHPVOLGENTAGSGI2) CALL JAERKPRESSTEMPVOLFENTAFSLt4gt
PRESS PC2
CALL JAERKPRESS TEMP VOLG ENTAG SG2 2) CALl JAERKPRESS TEMP VOLF ENTAFSL24) TS - TEMP OSL - SL2-SL1 OSG - SG2-SG1 OXE - -(lt1-XEgtlaquo0SLraquoXElaquo0SGWltSGC-PICgt GC2 = (XTraquoVGCPCKAKAPPA-(VGCVLOgtlaquoCNlaquoOXE)32174144 GC - 1GC2 IF (GC2GT0) GO TO 50 IC - 3 RETURN
50 GC=S0RT(GC2gt DPT bull GC2laquoVL02CDlaquo2314n44laquoARlaquolaquo2 PT = PO-OPT IF (PTGT3) GO TO 100 IC - 2 RETURN
100 CONTINUE
PRESS - PT
CALl JAERKPRESSTEHPVOLGENTAGS2)
PT - PRESS TS - TEMP VGT - VOIG VGH - (VGKVGO2 AI - (1 - 2laquo(1 -ARWXLD)AR GH2 = GClaquoltl t ] A Iraquoraquo2gt2
ACCELERATIDNAL PRESSURE DROP OPA - GH2laquoXTlaquo(VGC-VL0)
FRICTIONAL PRESSURE DROP DPF = FFlaquoULD-12)raquoGH2raquoC(l-XH)raquoVlOtXHlaquoVGM)2
PRESSURE DROP DUE TO AREA CHANGE
3 0 -
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VlO bull VOlF
GO 10 1000
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000050 日P1 bull GC 2VlO7COoo1]7174144AR7000051 P1 PO-OP1
000052 1F CPTGT31 GO 10 100
000053 lC 2
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VGC VOlG
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CN 1 0
IfCXELT005) CN=70on n CHoXEoCl -EXP(-DOlO-12)))
XH bull CNXE-X10CXlO-171
200 PCl bull PCK05PC2PCKφ05
PRESS bull PCl
CAU JAERI (PRESS TEHP VOLG ENTAGSGI 7)
CAU JHR 1 (PRESS IEHP VOLF [N1Af SL 1》
PRESS bull PC2
CAll JAERIIPRESSTEHPVOlGEH1AGSG22) CAll JAERI(PRESSTEHPVOlFEH1AFSL24) IS TEHP
OSl bull SL2-Sll
OSG SG7SGlOXE =〈【I -XEl OSL XEoOSG1ISGC-~lCIGC (X富VGCIPCK I AKAPPA -IVGC -VLO oCNoOXE) 132114144
GC2 罵 IGC2IF (GC2G10) GO 10 50
IC 四 3
RE1URH
CAll JAERTIPRESSIEHPVOlGEN1AGS2)
P1 bull PRESS
IS TEHP
VG1 bull VOlG
νGH (VG1VGCl12 AI bull 11-121I-AR)IXlOllAR
GH2 GC7111AI2)2AttELERA11日MAl PRESSURE OROP
OPA 附20XTo(VGC-VLOJ
FRICTI日制Al PRESSURE DROP
OPF FFO(XlO-12JGH20111_-XHJoVlOX制oVGHJI2
PRESSURE OROP OUE 10 AREA C制ANuE
-30-
JAERI-M 87-121
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OPAA raquo GC2laquoltVlOlt1-ARraquolaquo2gtUHlaquo(VGH-VlOgtlaquon-lAllaquolaquo2gt)2
raquoraquo NICHT VERSTEHEH 7 7 7 7 7 7 7 7 m m OPG - 05laquoltlVLOt1ltXTraquoVGCraquolt1-XTgtraquoVLO)gtlaquoXLDraquo0HlaquoSlN(THETAgtM44 77777777777 N1CHT VERSTEHEN 7777717777777
TOTAL PRESSURE DROP THROUGH CRACK PCC bull PT-(DPADPFlt0PAA)J2174144-DPG
000069 RETURN 000070 END FORTRAN 77 ERROR NESSAGESl PROGRAM NAHEltPR )FLAG(1)OPTIMIZED) J2K5001-1 NAHlPP NAHlCD THE COHHON BLOCK HAS THE ELEHENT ALLOCATEO ON AN INVALID DOUNDAR JZK500J-1 NAHlPP NAHtDH THE COHHON BLOCK HAS THE ELEHENT ALLOCATED ON AN INVALID DOUNDAR J2K5001-1 NAMiPP NAHtTHETA THE COHHON BLOCK HAS THE ELEMENT ALLOCATES ON AN INVALID DOUNDAR
000001 000002
000003 000004 000005 000006 000007
SUBROUTINE JAER1ltPUSATUSAVUSAHUSASUSAINDEX) IMPLICIT REALraquo8 ltA-H0-Zgt
JAPAN lt USA
PJAP laquo 0070308laquoPUSA TJAP raquo 0555556laquoltTUSA-32) VJAP = 0062427laquoVUSA HJAP - 0555556laquoHUSA SJAP - 0555556SUSA
000008
000009 000010 000011 000012 000013
CALL S IEAMZ(PJAPTJAP VJAP I IJAP SJAP INDEX)
USA lt JAPAN
PUSA TUSA VUSA HUSA SUSA
bull H223133laquoPJAP - 1 8 laquo T J A P 3 2 - 1 6 0 I 8 7 raquo V J A P - I BOIIJAP - I 8raquoSJAP
000014 0000 IS SPECIFIED OPT END OF CClMPRA
RETURN END ONS OPTIMIZEC2)LINECOUNT(O)NOSpoundlM(JAERI1)SOURCEDEBUGltSUBCHK)NOHAP T10H
- 3 1 -
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000066 日PAA bull GC2(VlO(1 AR21IH(VGH VlO)(IIIAI21)12
11111111111111 NICHT VER宍TEHEN 11111111111111 000067 OPG bull 05(1VlOt1(KVGCHlITlVlO)IOXlOOHSlNC1HETAII 1~~
11111111111111 NICHT VERSTEHEN 11111111111111 E
TOTAl PRESSURE DROP THROUGII CRACK 000068 PCC bull PT (DPAtDPFDPAA】13217lsquo11ldquoOPG
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000069 RETURN 000070 EHO FORTRAN 77 ERROR HESSAGES PROGRAH HAHE(PR IFLAG(1)OPTIHllE(21 JZK50011 HAHPP NAHCD TUE COHHON日lOCKIIAS TIIE ElEHEKT AllOCArEO 0制局側 IKVAL 1 0 OOUKOAR J1KSOOJ1 HAHPP NAH日 TUECOHHON BlOCK HAS rUE ElEHEHT AllOCATEO OH AH IHVAlIO OOUHOAR J1K50011HAHPP HAHTIIETA IIIE COHHOH BlOCK IIAS THE ElEHEHT且llOCArEOOH AH JHVAllO OOUHOAR
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SB 6 JfWS3-KlclaquofcSEPRI0JlIJPtlTpoundfli
laquoraquoraquo STAGNATION PROPERTIES
PRESSURE(PO) 15500 KPA
TtNPERAllllllltTO)= 2880 C
INPUT lNDICATOR(IN) 3 bull--gt INITIALLY SUDCOOLEO LIQUIDINPUT UOTIl 1ENPERATURE AND PRESSURE
BACK PRESSURE(PB) 1014 KPA
CRACK GEOMETRY
2C = 635000 CH
COD= 003300 CM
DEPTH 571 CM
IIYDR DIA= 006566 CM
DEPTHIIYDR 01A = 870
ROUGHNESS HEIGHT 062000-03 CM
AREA = 02095 CM2
PERIMETER 1277 CM
AREA RAT10(AEA0)= 100
NO OF 90 DEGREE TURN= 0
NO OF 45 DEGREE TURN= 0
THRESHOLD VALUE = 001000
OUTPUT
CRITICAL MASS FLUX = 043900+05 KGM2SEC
LEAK RATE = 091990+00 KGSEC
PRESSURE AT EXIT PLANE = 61816 KPA
QUALITY AT EXIT PLANE = 00112
QUALITY AT BACK PRESSURE raquo 03643
-32-
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JAERI-M 87-121
表B6 原研版コードによる EPRI例題解析結果
ldquo STAGHATIOH PROPERTIES 車窓噂
PRESSUREIPO) 15500 KPA
TEHPER111I1E(10)白 2880
tNPUT lHDICATDII(tH) gt tHITt LLY SUnCOOLEO LtQUIDIHPUT U0111 lEMPERAIURE AHO PRESSURE
UACK PIIESSUIlEIP日) 1014 KPA
定事獄事蹴 CRACK GEOHETRY 事噂康志事
2C= 635日00 CH
C日日 003300 CH
OEPTH= 571 CH
HYDR DIA- 006566 CM bull OEPTHHYOR OIA= 870
R日UGHHESS IiEIGIIT= 062000-03 CH
AREA= 02095 CHo事2
PERIHETER= 1277 CH
AREA RATIOIAEAO)= 100
HO OF 90 DEGREE TURH= 0
NO OF 45 DEGREE TURN=
THRESIiOLD VALUE 001日00
事事覇ldquo OUTPUT -
CRITICAL HASS FLUX 043900+05 KGH車窓 2SEC
LEAK RATE 091990+00 KGSEC
PRESSURE AT EXIT PLAHE 61816 KPA
QUALITY AT EXIT PLANE 00112
QUALITY AT 8ACK PRESSURE 03643
J1
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JAERI-M 87-121
liUtblt bull 1 i mwus i
11 KftftSflU 2 12 sumsmm 2 13 sKrafcffiaa$fc 3 14 tbapoundfcltBfMW3Kpoundlt2)Hffi 5
2 2gEI^raquoraquoiiSGc 6 3 amp 8
31 B$Hraquo3KG cpoundgpoundftMftpoundltZ)Hft 8 32 H^ngt i iESW^a^Kamp(onA 8 33 13 5gpmpound-pound5sect8hfamp 9
4 poundHw 9
W raquo 9 i R 10 ttamptA Henry copyEg^ffif^ 21 tfampB -fnify^y h 23
(Si)
はじめ11 H helliphelliphelliphellip
1 ~礎理論
目
JAERi -M 87-121
次
11 質量保存則 H H H H H H H H H H H -hellipH -hellip 2
12 運動量保存則 hellipH H H H H H H hellipH H H 2
13 き裂に沿った圧力損失 H H H H H H H helliphelliphellipH H H -hellip 3
14 出口圧力と臨界質量速度との関係 H H H helliphellipH H H H H helliphellip 5
2 2相臨界質量速度Gc H H hellipH H hellipH H hellipH H H H 6
3 考察 H helliphellip 8
3 1 臨界質量速度Gcとき裂形状との関係 H H H H H H H H hellip 8
32 臨界質量流量恥とき裂形状との関係H H -hellipH H H H hellip 8
3 3 1 3 5 gpmを与えるき裂寸法H H H H helliphellipH H H 9
4 結論 H H hellip-H H -hellipH -hellip 9
謝辞 lsquoH H hellipH -hellipH H H H H H H H H H H 9
参考文献 hellip 1刊0
付録A Henryの臨界流モデJルレ helliphellipリhellip日helliphelliphelliphellip日helliphellip helliphelliphelliphellip日helliphellip hellipH H H -hellipH helliphelliphelliphellipH 21
付録B プログラムリスト H H H H H H hellipH H H H H 23
Ciii)
JAERI-M 87-121
Contents
Introduction 1 1 Basic theory 1 11 conservation of mass 2 12 conservation of momentum 2 13 pressure loss along crack 3 14 relations between exit pressure and critical mass
velocity 5 2 Two-phase critical mass velocity G c g 3 Discussion g 31 relations between critical mass velocity G c and crack
configuration 3 32 relations between critical mass flow rate W c and crack
configuration 3 33 crack configuration at leak rate of 1 3 and 5gpm 9
4 Conclusion 9 Acknowledgement g Reference 20 Appendix A Henrys critical flow model 21 Appendix B Program List 23
(IV)
)AERI-M 87-121
Contents
Introduction
1 Basic theory
11
12
13
14
conservation of mass
conservation of momentum - pressure 10ss a10ng crack
re1ations between exit pressure and critica1 mass
ve10city
2 Two-phase critica1 mass ve10city Gc
3 Discussion
31
32
33
re1ations between critica1 mass ve10city Gc and crack
configuration bull bull bull bull bullbullbullbull bull bull bullbull bull bullbullbullbullbull bullbull bull bull bull bullbullbull bull bull bull bull bull bull bullbullbullbull bull bullbull bullbull
re1ations between critica1 mass f10w rate Wc and crack
configuration bullbullbull bullbullbull bull bull bull
crack configuration at 1eak rate of 1 3 and 5gpm
4 Conc1usion
Acknow1edgement
2
2
3
5
6
8
8
8
9
9
9
Reference - 10
Appendix A Henrys critica1 f10w mode1 - 21
Appendix B Program List - 23
Civ)
JAERI-M 87-121
3U ttraquofr
111 1-S i f^ f t ] l ^Ste fP7 jc feLlt( i - ^regSr t f f i f lSSC H2 LD h = 12 ltpoundlaquolaquopoundcopySSrtJMampgjS H3 3 SMI H4 BWRiHEToafiJSKGciC0DtfflB8^ (2c = 100mm) 115 laquo ( 2 c = 50mm) H6 BWRa(SttTeDHraquoaKGcltkCODiltOB8ffi (2c = 100mm) 117 ( 2 c = 20mm) 118 BWRMamp$sftlCDttm-ifomWctCODtltDM ( 2c = 100mm) U9 ( 2 c = 50mm) 010 ( 2 c = 20mm) mu P W R i l ^ ^ T 0 reg ^ W c i C O D i f f l g | ^ (2c = 100mm) 1112 ( 2 c = 50mm) H13 ( 2 c = 20mm) H14 B W R S e ^ f t T o K a ^ f i W c i 2 c i f f lg i ( 4B 8BEff) 1115 (12B 16 B get ) E916 PWR^IiftTcopylaquoa-flSSW c i2 cifflMIS ( 4B 8BKsect) 1117 (12B 16BS2W) H18 BWRifjpoundT-eWc= i 3 5gpm^^^SCODi 2 c H19 PWRae^ftTtW c = 1 35gpmpound43CODpound 2 c
SB 1 A ^ j x - ^ FORMAT B 2 Kf]T-9COM^iiK-^mamp fSB 3 E P R l 3 - K K laquo t laquo laquo S l S f ^ m SB 4 J C L J x h HB 5 dW(S7degn ^7 A i) x f-SB 6 U P R g n - KfCpound3EPRI$liiJipfifpound3l
(V)
JAERI-M 87121
図表一覧
表1 計算条件
図 1 するどい角を過ぎる飽和水もしくはサークル水のき裂内流動型式
図2 LDh = 12なる場合のき裂内流動型式
図3 き裂す法
図4 BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 100mm)
図5 11 11 (2 c= 50mm)
図6 BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c= 100mm)
図 7 11 (2c= 20mm)
図8 BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c=100mm)
図9
図10
11
11
11
11
(2 c= 50mm)
(2 c= 20mm)
図11 PWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 100mm)
図12
図13
11
11
11
11
(2c= 50mm)
(2 c= 20mm)
図14 BWR運転条件下の質量流畳と 2cとの関係 (4B 8B配管)
図15 11 11 ( 12 B 16 B配菅)
図16 PWR運転条件下の質量流量Wcと2cとの関係 (4B 8B配管)
図17 11 11 ( 12 B 16 B配管)
図18 BWR運転条件下で叫=13 5gpmを与える CODと2c
図19 PWR運転条件下で叫=13 5gpmを与える CODと2c
付録
表sl 入力データ FORMAT
表B2 入力データの意味と入力単位
表83 EPRIコードによる例題解析結果
表84 ]CLリスト
表B5 原研版プログラムリスト
表B6 原研版コードによる EPRI例題解析結果
(v)
JAERI-M 87 -121
13 ^ - A = ^ S a raquo C m ) A =sectiatiipsacm2] Ai =z=12Dh(cfey-5iga5Cm2) A = sect ^ A D reg a ( m 2 2c =poundgllpoundCm) C = orifice [ga ilaquo ( = 061) COD = S ^ P ^ f t C m ] O h =7Jlt^^WiIS[m) f ^JWSHampifc G =2gi5ftMigK (=Ju)[kgnfs ] G =yeniSlMraquoiilaquo C kgmVs ) G c = iplusmn) P i t fc tf pound E g j m raquo i sect g C kgmVs ) Gbdquo =APKfc t f S E i i m f t i i K C kginVs ) k = B f f l pound Cm] k =t^laquo0it ( = u g u ) L = SHaS3Cm) p c =tBPffi^CPa] Po = ltpoundpoundamppoundpound][ Pa) Apc =raquoalaquoJBKlaquofcffialaquo) 5S WftKJSSBampB (Pa) A p a laquo a = ffiSt^-ft (Pa) A P f =W^ftlaquo tSff i^J l^[Pa) A P l =APES5feCPa] APtotal = A p a c c + A P a r laquo a + A P f + A P
R h =amp5f$yenS ( = D h 2 ) (m) S =tfcxy b c t deg (kJkgK) U =^P^i iS v = 2ffljIBJpoundK ( = l i o = x v g + (l-x)v 1 )Cm 3 kg) v g c =tbPfcfcfcf2^^ffiJt^S(m 3kg] v g i =z = 12D hKH-SS(iafflJtSlaquo[mVkg) vlaquo =iplusmniPKtetf3frfgJtg8Km3kg) vo =APlttfctf3frfsectit^8Km7kg) x = ^ J f ^ (=Wg(Wg+Wt)) laquo = iplusmn iPJ t f cya^ i Tgt f Wo = K f t S t f i ( = G C bull 2 c bull COD) C k g s ) W g =|ggiSff0fc Ckgs) W = amp f f l f raquo e i t Ckgs)
(Vi)
]AERIM 87121
一覧ロヲ記
=き裂面積 (rrt)
=き裂出口面積 (m2J
A
= z=12Dh におけるき裂面積 (mZJ
=き裂入口面積 (m勺
=き裂長さ (mJ
= orifice縮流係数(=061 )
=き裂関口変位 (m)
=水力学的直径 (m)
=管摩擦係数
=2相流質量速度 (=ρU)(同 rrfs)
=平均質量速度〔同m2s)
=出口における臨界質量速度〔増加2SJ
=入口における臨界質量速度〔同加2SJ
A
2c
COD
G
G
G
G
k
=表面粗さ (mJ
=すべり比(=Ug U 1)
=き裂深さ (m)
=出口圧力〔向〕
=よどみ点圧力(PaJ
=加速度項による圧力損失のうち密度変化による損失項 (Pa]
Po
ムPacc
1)h
f
Ai
ん
C
k
L
Pc
(Pa J ldquo 面積変化 =管摩擦による圧力損失 (PaJ
=入口圧力損失(PaJ
ムPar
ムPf
ムP1
ムPlolal ムPacc+ムParea+LPf +ムP1
=水力学的半径(=Dh2) (m)
=比エントロピ(kJ増広)
=平均速度
=2相混相比容積(=11ρ=XVg + (1-x)v1) (m3同〕
=出口における蒸気相比容積 (m3見〕
= z=12Dh における蒸気相比容積 (m3同〕
=出口における液相比容積 (m31屯〕
=入口における液相比容積 (m3増〕
=クオリティ (=Wg(叫+W1)
=出口におけるクオリティ
=質量流量 (=Gc2cCOD)(kgs J
=蒸気相質量流量 Ckgs)
=液相質量流量〔同s)
=き裂深さ方向座標 (m)
(vi)
LH
RS-U
V gc
V 1c
z
V 10
V gi
h
R
W町
川
V
x
JAERI-M 87-121
r = y ho-Tffitt (=c p Claquo133)
i
i
(vii)
JAERlM 87-121
α =ボイド率
r ポリトロープ指数(=cpcv=1 33)
ρ =2相流密度[kgm3)
T 壁面のせん断応力
ωjj)
JAERI-M 87-121
l i C fc i
mmampmm9fM-eamp62qiampampt) BWRfcLlt(iPWRJlG^|--fflgti-e gpound-j-lt5EEfAraquo
raquoraquosWpoundt tSltraquoHLfc( l 2 3 )o N R C t t H raquo W f f i laquo laquo pound LTlgpm(4min ) pound
T t e I H I copy ^ S f poundcopyamp3 U5 )bdquo llffl^JiEgKBampfiHfc^TL copy- CClSflS^ffl
(B) ESKSraquofflaquoLfc^ ftMgH^EffcopySpoundlaquo4USfrSfrW6jMc-So (C) (A) IB) copyraquojatgtltfcEffrtraquo ampcopylaquoraquolaquoraquopound LT EcopyK^SSlaquolaquo34Ubullsectraquo
mmgmzyenxZo snaM^^-ttm ampltamp$(ampgtpoundpoundzMwmmmampwzgt
lB)copyWpoundKo^TttTfc1||S3SaWftScopyfflampC678) amp-ltM9] poundfflpoundgt ClQllcjSfS ^ W i B f ^ ^ i S o CT-(A)copyef3poundpound-laquoTcligate^tlliampOigamp(B)ltiiiS^$euro-SCilc J- T
C n - e t i E l ^ t f ^ i L r H e n r y copyxi(ll] [12] pound$ffl L T ^ S 0 JMR-eiiBiCWiKa- Kpoundffl
reg5o
1 pound amp 3 i raquo Dgt23)
_ 4xampgBHI D h poundsmfi ( 1
gn^jcta^aji-rs-fiaEottji^fliitwKgi^- tsicjamp^-aaTrcgrf 3laquocopyltilaquo
mil 0 lt L D h S 3
- 1 -
月
JAERI-M 87121
はじ め に
構造強度研究室では62年度よりBWRもしくはPWR運転条件のもとでき裂を有する配管か
らの漏洩率11関する研究を開始する本線は米国電力研究所 (EPR1)が作成した漏洩率解析コー
ド(1)を原研機FACOMM-3801ζ7ウン卜させ検証し解説と考察を加えたものである
漏洩率研究は米国で発展した(123)0 NRC は漏洩~検出感度として 1 9pm (キ4fmin)任
要求しており未特定位置からの最大許容漏洩率を 5gpm(宇 20Plmin)としている(1)日本
では IHIの矢野らの研究がある(45 )原研では配管破断試験が終了したので乙の設備を用
いてき裂を有する配管からの漏洩率研究lζ着手するのである乙の試験の目的は
(A) 機械加工によるき裂もしくは疲労き裂を有する配管からの漏洩率(kgs)を計測するその
結果き裂寸法と漏洩率との関係が得られる
(B)配菅11き裂が存在した場合それが原因で配管の不安定破機が生じるか否かを明らかにする
(C) (A)(B)の知見をもとに配管からの漏洩率を既知として配管11不安定敏墳が生じるか否か
の判断基準を与える別の見方をすれば配管の不安定磁場が生じる時の限界漏洩量を明ら
かにする
(B)の研究についてはすでに構造強度研究室の柴田ら(6 78 )金子ら (9J安岡ら(10)による精
力的な研究があるそ乙で仇の研究を新たに開始すればその結果を(B)と結合させる乙とによって
(C)の目的が達成される乙とが予想される漏洩率は当然ながら臨界流理論と密接な関係があり
(1)では臨界モデルとしてHenryのモデル(J1) (12)を使用している本報では原研版コードを用
いてBWRPWR運転条件における飽和水もしくはサプクール水による漏洩率について報告しで
ある
l基礎理論[l23J
き裂を流れる流体は 2i栂流となるが配管に存在する初期流体はサプクール水もしくは飽和水
とする水力学的直径Dhを
ip--EI--btiSUE-hEEEHR6EHUM前MLRBEgazpE
積一面一長
裂一周
き一裂
Xでき
凋唯一
h
ldquo
D
(I)
で定義する漏洩率研究ではLDhが重要なパラメータとなるまたき裂表面粗さは漏洩率Iζ影
響を与える乙と大である
図 12にき裂を通過するこ栂流の状態を模式的に示すき裂に沿って以下に示す3個の領域
を定める
領域 1 0 L Dh主主 3
乙の領域では液体ジェットが形成されその囲りを蒸気がとり囲む
JAERI-M 87-12 1
S2 3ltLDhlt12
ffittS LDhS12 HLRVXV -tt~mmmztxZo ssKM^xEimv Kampfrgtrraquojgttampo
m3Kamp1regXm-f2gtmltOtpoundltlt)pound3li (convergent c r a c k ) copy ^ ^ ^ t 0 d S J K o ^ T I i JATlaquoDltR5poundgfttt
(1) C0D( iL2clt J tRLTgtMltiVgt (2) poundlaquofflffilftfcraquo-TiSjWclaquogtLrilto (3) ampltix y hiLD h =12-e^^lcfialaquoL C copy ^ t - e ( i E ^ ^ ^ f ( i i p f I f S 0
(4) laquoHiElaquottaEltffS (5) 0Hzlt12Ih~mmkamptSlt x=0poundtZgt
11 laquolaquoS1J
GA= const (2)
dG G 5A _ 27 + A ~87 ~ deg ( 3 )
12 S l t t f i amp I l
6zK p pA dz Adz 2D
M)l4J4lTcopylaquofc^KUTto SKraquooTi|MftK3araquo)SIampS I 8IMuWpound1irflpound-e
z 9 (gt uA) bdquo _ 5 1 mdash = 0 i L T
MPV _ d( PA) u dz dz 2D4
imtwrn mrmammm$xampzgtlt mmm^ommAtixnampeK^^zE^m^^
A P = 2 D ^ 2 ( 6 )
- 2 -
JAERlM87-121
領域2 3 L Dh 12
乙の領域では蒸気泡が形成されるLDh三五12まではき裂に沿っての圧力は一定である
領域3 LDh 12
液体ジェットは二相混相流にだるき裂に沿って圧力は pIC向かつて減少する
図31ζ本報で考察する所のすぼまりき列 (convergentcrack)の寸法を示すき裂については
以下の仮定を設ける
(l) COD はLや2cと比較して小さ Lき裂面積は流れに沿ってゆるやかに減少してLく
液体ジェッ卜はLDh=12で完全に崩壊し乙の点までは圧力分布は平担である
(4) 液相は非圧縮性流体とする
0三五 z 12 Dhでは相変化はなく
(2)
(3)
x= 0とするョ(5)
質量保存則11
流路面積が変化するき裂を流れる 2相流の質量保存則は
(2) GA= const
(3)
もしくは zで微分して
九十山
内十内
運動量保存則12
fi=-d(pA)(fρ G2
dz Adz 2Dlsquo
運動量保存の式は
」 但盆
G2ι-(1νρ)いρA
(4)
(4)は以下のようにして求まるき裂に沿って単位長さ当り運動量を考えると流れが定常流であ
θ(ρUA) るから一一万I一 =0として
d(pAρu2
dz 一却h
Aa-u一
ρ一
引一也 (5)
となる (5)の左辺は密度変化と函積変化によって生じる加速度項右辺は外刀項であって第一項
は圧力勾配第二項は摩擦損失である摩擦損失の実験式として管長eICお貯る圧力損失を
企 p=fEtρu2 (6)
-2-
JAERI-M 87-121
T-4nlaquo maft^itour^iia^ss^ii-^-ltdeg u 2 ^ H i n s o c harass 2 JST
dQou8A)_ d G2A
(7)
B)(7)lcftA-fSi
mdash - ^ i mdash G A 9 z
( ^ ) - y 9 F ( 8 )
c n M 4 ) copy pound a i ^ 5 o KSiiJtGfiACggampi LTfMraquoyenraquoJfcD
G=GcAcA (9)
13 poundSlcBofcKampraquo
(4)tbn(z = L)raquopoundAn (z-=0) i f zK-3 l raquoTlaquoraquoL aicraquorfcff ilaquo3poundraquo4 0
Apoiai = Api + Apabdquo + Ap a r e a + Apf (101
= Go Vio _ G c Vio Ac 2 C 2 2 C 2 ^ Ao A Pi 57^2 o7^C-4mdash ) 111)
tDii^iicopy o bulle^g^bic j sectE^^T(i(4)copym i i|-e^^$ n s o
APacc = J G 2 ^ ( 1 ) ) dz
= J L G 2 C (i-x)v + xvg]dz aa o dz 8
aaKgt^Tffi (4)laquo-laquo+nif dvo dz=o tuzlto-e
A P a C c = J 1 2 D G 2 - ^ L d z + J U 2 r C( l -x)v 1 0 +xv g ]dz 0 QZ UZ
- 3 -
JAERIM 87-121
Af で与えれば単位長さについて生じる摩擦力はー一一ρu2で与えられるこれが右辺第2項であ
2Dh
る (5)をG=ρuを用いて書き変えると加速度項は
θωugA)θGZA ーマ三一=五 (-r)
A
一ZOB
=G2A万立lt~)+担A4立十 G2
Oz ρρσZ ρ (7)
(3)を(7)1ζ代入すると
(ρuZA)θ1 G2 aA 一一方Tー=G
2A万-zlt戸 )-7否7 (8)
乙れが(4)の左辺となる質量速度GはAの関数として質量保存則より
(9) G=GcAA
で与えられGcは後に定める
き裂に沿った庄カ損失13
(4)を出口ltz = L)から入口 (zτ0)までzについて積分しき裂に沿った圧力損失を定める
U()) ムPtotal ムPI+ Lpacc +ムParea+ムPr
と書いて右辺の各成分を順次定めてみるまずム P1は入口損失であって(2)を用いれば
o 2V Gc 2Vo AームPI と un ~U = cn ~U (ーム)2 C2 2 C2 A
れ
Mnu
となる
加速度項のうち密度変化による圧力降下は仙の第 1項で表示される
βPa同 =rG2品(1ρ)dz
=IG2是((1 -x)い XVg J dz U2J
聞において仮定(4)を考慮すればdvodz=Oとなるので
dvιd dpacc =rUG2 UVl且 dz+ Jl~D G2
ー ((1-X)Vo +xvR Jdz dz U -dz --- _ bull
-3ー
it--flit--iiiu
JAERI-M 87 -121
=G 2C(l-x)v 1 0 + xvg )gtbdquo
= G 2 ( ( 1 - X c ) Vic + X c V g c - V l 0 ]
=G a Cx c (v g c -v I 0 )3 03
aaicfeigtrx (z=i2D)=o amplttovc = v 1 0 (^ESlt t ) poundffiffi Uzbdquo G t t^p^n i t - r
G2 = G g G deg = -^-(l + CAcA)2] (14)
G 2
APacc=^- S -C l + CA cAi) 2][X c ( V g c - V 1 0 ) ]
G2 dA A P = J o ^A d ^ d Z
AO A
= G 2 A 2 fAc -yenmdash dA U c A laquo J A 0 A 3
-f- ( v l l i - l + ( J ) ) + x ( v v bdquo ) l - l + ( | ) ) )
tt6)copy^3SfCfc^T
A C i 3 d A = r i ^ d A + j A C bull+raquo(-gt d A AO bullbull AO A Ai
f xdz
fcJctf
J xdz 12D
- = Vgc+_V gj_
2
ttyen^Wttttlsect LTx ( v g - vbdquo )fflJgpoundiraquocopyft(tplusmn Lfcc
- 4 -
JAERI-M 87121
=G2((1-X) VIO+XVg)~位m
=G2((1-XC)Vlc+XcVgC-VIO)
U3) =G2( Xc (vgC -VI0))
(13)において X(z=12D)=OおよびVlc=V10(非圧縮性)を使用した Gは平均値であって
G2 = 今~=手(1 + (Ac AIア〕 (14]
よって(13)は最終的に
tPacc =子(1 + (Acl AY)(xc (い (15)
となる
次に加速度項のうち面積変化による圧力降下を求める(4)の第 2項より
G2 dA
tParea = J 一一一一dzρA dz
4AC G2v = ーーーー-ーJAO A dA
dA
=手 (v1o-1+会内王(予g-V10)ー1+(全)2 ) (16)
=GiAI会
h+X(Vg-V10)
Ad d A や dA+fC Ai
酬の第3式において
JAC43dA=JAi AO AO
とし右辺第2項の積分計算においてvg(A) X(A)のままでは積分不能なので
Z-z
d
一d
x一X
D
一
D
L
U
一LU
FJEFSJ
一一-x
および
日切ご _Vgc+ Vgi V g一一一宮一一
なる平均的値を使用して X(Vg-VIO)の項を積分の外1lt出した
-4-
JAERI-M 87 -121
mmzmmampiz laquot BE nnTmxzm 4 s t n r-- f G 2
J
^ 2 - D h C G 2 v d Z
= mdash T G 2(xv g+ ( l - x ) v bdquo ) d z
fC2
- ^ C (xv g +( l - x ) v 1 0 K L D h - 1 2 ) )
f = T ( | - 1 o U 2 ) (19)
TxZgtnZ0 sectgfflffi(H-ft^poundtiott5copy^Nikradsereg^poundffl^Tf pound
p = 2 1 o g ( R h k ) + 1 7 4 (20)
14 fflOEfipoundKraquoiSSltcopyMamp
Pc = P o - A P t o a l = F ( G c )
=PO~Y1^ ( Af ) 2 + 1 + ( i f ) 2 X c ( v ^ V l o )
+vo 1 - ( ^ ) ) + x ( v v ) U - ( - ^ ) 2 )
+ ((xvB+ (1-X)VJbdquo(LDI-12)) (21)
i t t S o BDraquoc5igtrpc poundampSfcfiG cgEftTteltTittfcgtttl gt raquo _ e c reg G c ^ a 6 5 0
- 5 -
JAERIM 87121
最後に管摩擦による圧力降下は凶の第4項で表示され
L f G2
ムPr=J 一一一一九 ρ2Dh
=iIL GZv dz 2 Dh J 0
=ム sG2(xvg+ (l-x)v1o)dz 2Dh
fG2
=子 ([ xVg+ ( 1 -i( ) V 10 ) (L Dh -12 ) )
となる Dhはz11依存せず一定とみなしているので積分の外に出しである
管摩擦係数 fは
f=T(tρu2 )
U8)
U9)
で与えられるき裂の表面は十分荒いと考えられるのでNikradseの式を用いて fを
i=叩 Rhk)+174 四)
で評価する
14 出口Eカと臨界質量速度との関係
以上で側で定義した 4個の圧力領失項が定まったき裂出口における圧力は出口における質量
速度の関数であるから
PC = POームPtotal=F(Gc)
G~ V10 Ac = PO -c ( I~ (一一+1+ (五一iHXc (vgC-vlo) ) 2 C Ao
+VIO 1 -(うと))+王仔g-V10) 1-合))
+fx干g+ (1一五)VIO ) (LlDh -12) ) 1)となる聞においてPCを求めるにはGcが既知でなくてはならない次章で乙のGcを求める
-5ー
JAERI-M 87-121
2 2ff iB^Mi$laquoGc (123)
(1) if^fflrMUiffi^Jx-r mamptirZo (2) ^copyfpoundJg M t t H i ^ K i ^ ^ u B u = l i i S (3) 0 s J L D t laquo 1 2 T l x = 0
CfflltS^copyfeilcG c(i
G = - C x - ^ + ( v 6 - v ) - g )- (22)
i laquo t gt 5 o Ql)poundgtpoundiq22)poundALlaquoSIlpoundttiiA(pound^LCo T ^ e teffiaKfctf S t tS i l pound ^ L T l gt 3 o
fltffcatfcfcT LT lt pound laquok -p left s 0 Henry li-3poundiBlaquoaEBrticfctf 1 ttaaampflEOampMffli ffKH--gpoundffiLfc an tnffl^ntfLDhsi2olaquolaquoKiraquor
= N dp dp
i ^ S o c e l t
N = 20 0 xE xE lt 005
N=10 x E S005
X E = C 4 ~ pound J E S g - Si
d x E _ u XJ dp ^ x dp (2laquo dp -s J E
amppoundftlMScopyEttttl9amppoundft0 6 i T
dv vbdquo _ dp pj-
r = C p c v
- 6
JAERIMB7121
2 2相臨界質量速度Gc(123)
Gcを求めるに当って以下の仮定を設ける
(11 き裂中の流れは低クオリティ高圧とする
(2) その結果流れは均質となり usul= 1となる
(3) 0 ~ LI Dh ~ 12では X==O
乙の仮定のもとにGcは
Gトー〔 xh+(vg-vl)451ildp
bull 0 bullbullbull ap 2)
と表わせる(1])をもとに闘を導入した結果を付録Aに示した下添字eは出口における状態量
を示している
L Dh孟 12の領域では相間質量移行率が無視できなくなるかっ図1図 21ζ示したように圧
力が急激に降下してくるようになる Henryは一定面積流路内における l成分臨界流の棺間質量
移行率11関する実験式を提示した (11)乙れを用いればLlDhミ12の領域において
回)
となる乙乙lζ
N = 200 XE XE lt005
N = 1 0 XE 主主005
Sn -S X= (ーとーeJ
助
Sg-SI ldquo
乙れを微分して
Aιds dXE
(1-x)ザ +x孟止XE - dp 0P dp にSg-Syen
-E 幽
iii
であって添字Eは熱力学的平衡状態を示しておりすべての状態量やその微分値は上流側よど
み点抗態を固定したままで熱力学的平衡条件から定まる乙とを示している
さらに蒸気相の圧縮性は等温変化のもとで
dvι=ーヱL
dp pr 四
r = cpl c
-6-
JAERI-M 87-121
G2
c = [x - ^ - ( v ^ v ^ N - j j ^ 1 26)
x = B ( x L T - x ) d ( z D h - 12) (27)
B = 00523
x L T = N x E (28)
T amp 3 0 (Z7)poundz = 12D h(x=0) i z = L ( x = x e ) i copy F B T e laquo t pound plusmn
x = x L T [ l - e x p - | ( z - L ) H x e expC-i ( z -L) ] (29) Dh Dh
i t t O z = 12Dh Tx = 0 laquo S lt 8 f c f t A f i t f
Xe=xu T Cl-exp-B(LD h -12)J] (30)
secttftSlt fclt29)pound z =12 Dbdquo pound z = LCD^-eatiJ-LTtfflgliKfcW-S 3^ J T-fpound$a6
X L - 1 2 D ^ 1 2 D h x d z
mdash XLT _ D 1
B LDb-12 u
Po - P B = -^pv bull (32)
G = gtu $ X
G = v 2 o ( P o - P B )
- 7 -
JAERI -M 67121
で与えられる聞と闘を聞に代入すれば
G宮〔 xiL(vg-V10)NAEi〕2pr 8 υ dp (26)
となる
混相体のクオリティ xは指数関数的IC緩和するとして
x=B(xLT-x)d (zDh-12) 町)
としてみるここに
B= 00523
XLT = NXE 側
である闘を z=12Dh(x=O)とz=L(x=x)との閣で積分すると
x= X州一切ト喜 (z-L)))+ Xe時ト主 (z-L) 1 JIh Llh
倒)
となり z=12Dhでx=Oなる条件を倒に代入すれば
X=xLT(1-expーB(LDh-12) J) (30)
が得られるまた仰を z=12 Dhとz=Lの聞で積分してこの区聞における平均クオリティを求め
ると
王=--L-fL xdz L-12D
-nd
一D一
F一YLA
一BT
X 一一
(31)
が得られる
最終的に凶と聞とを同時に満足するGcを見い出せばよいそれには出口圧力を変化させてくり
返し計算でGcをもとめる必要となるデータはき裂形状とよどみ点圧力温度である
また流れが臨界流に達していない場合は単相流非圧縮性流れの式から
Po -PB= 2ρu同 間
G=ρuゆえ
G=2ρ(Po -PB ) 倒
となるf
(2)ではG= 2g石O-PB)となっているが間違いだと思う EP副プログラムで酬を使用している
ので問題はない
-7ー
JAERI-M 87-121
3
(1) BWRjMampgft (2) PWRaKftft
lcfcy-Ssch80fcJO schl60ffl^|l)^tcopyiiia^^is6Co itampamppound-amp 1 icf^to poundcopyt raquo - e ( 4 S a S 2 c pound8(BI |alaquot tC0Dpound 8 l raquo S L f 5 gt - laquo i L f c o 2c = 20 50 100 mm COD=005 010 015 020 025 mm U i 4 B 8 B 12B 16 B copy sch 80 amp J Ofschl6Og2copy0PWpound Ltz0
3 - K0fctjpound LTt tEI^Ka i igGc (kgm7s) ^ 5 ^ 8 ) 1 ^ f c pound ICKATcopylaquot 9 K 3iiBlWpoundLTGc (gpmmm 2)^J6Co
1 kgm2s= 11 mVs=(l378543)gallon10 6mm 2(l60)min
- 1585 xlO^gpmmm2 (34)
W c = G c 2 c C O D (35)
31 n5tflraquoaaGepoundpound8JBttpoundregNff
= 100mm 5OmmiLfcfl0GeM^LT^5o 2 o O H i J t g f 6poundi^f( poundpoundlt I f t o T l i bull S t i t f ^ ^ S o 2c = 20mmff l l ( iLT( i^^^l l4 g]5 i ^ lt ^ - t - 3 f c 0 oIC|a6 iH7t i2c=100mm 20mmcopyBcopyPWRiIiK^copyGlt 2-^rTo ftiO ^JimdashSfcLT^So 2c=50mmcopyH(i^LT( i^ j ^^ Ccopy 2 f tcopy l lpoundpoundlt- i f e L T W c 0 pound ftrt6g^)8(amp0$M8
JilJcopyCltt^tgtaBiKlttGelttcopyBI^plusmn2clci^cff-rcODiLfccopyffi^-SCii5laquoo L T E f f P S i laquo e E f r laquo f f f t t lt 3 6 a f f 4 L i t t f c 4 amp S raquo laquo i t t 0 e
32 n j M t t 9 U W pound pound 8 pound t t lt a gt M i
-3flcWclttS^WltbcopyM^to5o SHcopyi iraquoraquoplusmnGcbulllaquolaquoltbull W cCgpm)poundampfflLT (^copy-CCfflffiO^^^ffl-C^So S8raquo6Eri3Tfc fflfcJcSWc^^-To H8Ki5gpm lregJ|gpound lgpm|SS$ampSLT3o CfflSI^ffl^SCifcfcoT KtziZ2 c = 100mmpoundbull-
- 8 -
JAERI-M 87121
位司考3
原研版漏洩率解析コードを用いて
(1) BWR巡転条件
PWR運転条件
における sch80および sch160相当肉厚からの漏洩率を求めた計算条件を表 1IC示す乙の計
算ではき裂長さ 2cき裂開口変位CODとき裂深さ Lをパラメータとした 2c=20 50 100
(2)
mm COD = 005 010 015 020 025 mm Lは4B 8 B 12 B 16 Bのsch80およ
びsch160配管の肉厚とした
コードの出力としては臨界質量速度Gc(kgm2 Is )が得られるがζの値をもとに以下のように
単位換算をしてGc(gpmmm 2)を求めた
ー
-lili--
1 kgm2s= 11 Im21 s = ( 113 78543 ) gallon 1 106mm2( 160) min
(問)= 1585xlO6gpmmm2
Dhは(1)から求めたまた質量流量Wcは
(35) Wc= Gc 2 c COD
から求めた
臨界質量速度 Gcとき裂形状との関係
図4から図7にGcとCODとの関係を示すこのうち図4と図5はBWR運転条件において2c
=100mm 50mmとした時のGc値を示している 2つの図を比較すると両者は全く重なってい
る乙とが分かる 2c=20mmの図は示してはないが図 4図5と全く同一であったっき1ζ図6
と図 7は2c= 100mm 20mmの時の PWR運転条件のGcを示すやはり両者は一致している
2c=50mmの図は示してはいないが乙の 2枚の図と全く一致していた 乙れが臨界流の特徴
31
jitBilli--Eiri--
である
以上の乙とからき裂形状と Gcとの関係は 2ciζは依存せずCODとLにのみ依存する乙とが分る
そして配管口荏が大となる程配管肉厚すなわちき裂深さ Lが大となるため管摩擦が大となるので
Gcが小となるのである
臨界質量流量Wcとき裂形状との関係
つぎにVれとき裂形状との関係を求める現実の漏洩量はGcではなく Wc (gpm )を使用して
いるので乙の値の方が有用である図8から図13までに聞によるWcを示す図8Irは 5gpm
限界線と 19pm限界線が示してある乙の図を用いる乙とによってたとえば2c=linfinmmを有す
-8-
32
JAERI-M 87-121
h 16 4 y-^sch 80Egjampraquoamp5 gpmOiiS ipound-4gtLSCODfflffigglc^iampSCt^tijjfeSo 3 copy0y^(tCOD==O22mmpoundgEltampltitl6o BWRPWR0M-Ji3pound[118 tmuttktamptZC t claquofc oTPWRBcopyWc 02fJBWRB$0Wc =fc 0 W t ^ S C i ^ S o cnlaquoGc0fi 5 PWRI$ copyBWR8$J raquogt fc^-eab-Sraquopound-bullampbdquo
S)14^tH17lCig|W(C2c^fS^TCODiLi^^degy gt - pound UcMfregW cpound^-ro CfflEl A^2c fc J c cOD^ h i t t n i f a i S t f ( i S ^WcA laquo Jgt t5C iU lt raquoS o W c ( i 2 c
33 1 3 5 gpm europound bullamplaquoraquo- pound
S8gtraquoiai3ffl^rWc= 1 3 5gpmpoundpound-tf LtfbullgfrcopyCOD poundig^-i ^gtT Ciamp0Wlaquo pound ^ ^ 5 2c i f f lBg^B^t ^ lcLfc0^18iS l9TT5o 2 c 0 ( i LT(i20 50100mm 0 3 ^ laquo D ^ 5 gt - pound LfcOt i gt^in( i5^Wcmdash^t + S 2cpoundCODcopyfi0i|Mamp-fe-ViMampttDmfrZnZnampo ^gtH18 19iefctPTWc=3 5gpmpoundt3-zZ7-9ampampZtljetl2 ^ J t f 1 ^ L ^ ^ - ^ i i n - r ^ ^ ^ a f t t i 2c= 20mmT(iCODgt 025mmi^oTLt-55^J -T5o I tSCf005ltCODi025mmt r^k^-1i CODgt 025mm(Co(gtTttltraquoLT^
4 M lamp
(1) laquopound3 (2) SMP^amp (3) tsmmz
(1) Kft^GcttsectpoundEHnpoundttpoundpound9E|3icttU 58[gltlciittLtt^o ^LTitfS
(2) 1 3 5gpmpoundiStSlflngfipoundsectSfipound0|lf|poundIILfco
- 9 -
符
JAERI-M 87121
る16インチ sch80配管から 5gpmの漏洩を与える CODの値を容易に定めることが出来る今
の例ではCOD=022mmと読みとれる BWRPWRの差で見ると図8と図11とを比較する ζと
によってPWR時のWcの方がBWR時のWcよりも大であることが分る乙れはGcの値がPWR時
の方がBWR時よりも大であるからである
図14から図111ζは横軸lζ2cを採ってCODとLとをパラメータとした時のWcを示す乙の図
から 2cおよびCODが小となれば当然ではあるが叫が減少することがよく分るまたWcは2c
lζ対し直線で変化する
33 1 35 gpmを与えるさ裂寸法
図8から図13を用いて既=l35gpmを生ぜしむる所のCODを読みとって乙れらのWcを
与える 2cとの関係を明きらかにしたのが図18と図19である 2cの値としては 2050 100mm
の3点のみをパラメータとしたので少々雑ではあるがWcを一定とする 2cとCODの値の組み合せ
状態がとの図から得られるなお図1819において叫=35 gpmを与えるデータ点がそれぞれ2
点および 1点しか与えられていない理由は 2c=20mmではCODgtO 25mmとなってしまうから
である計算では 005 孟 COD~ 025mmまで変化させ CODgt O 25mmについては計算してい
ないためである
4結 論
米国電力研究所が作成したき裂からの漏洩量を求める計算コードを原研機にマウン卜させた
初期流体は飽和水かサブクール水であって臨界流モデルとしてはHenryのモデルを使用してい
る乙のコードを用いて質量流量を
(1) き裂長さ
(2) き裂開口変位
(3) き裂深さ
をパラメータとしてBWRPWR運転条件で求めたその結果以下の乙とが分った
(1) 質量速度Gcはき裂開口変位とき裂深さに依存しき裂長さには依存しない そしてき裂
関口変位が小なる程またき裂深さが大なる程Gcは低下する
(2) 1 3 5 gpmを与えるき裂開口変位とき裂長さの関係を図示した
謝 百字
本報をまとめるにあたっては構造強度研究室柴田勝之博士よりまたプログラム編成にあたって
はCSK関谷秀郎氏より有益なコメントを受げました
-9一
JAERI-M 87-121
n m
[1] RP Collier et al Two-Phase Flow through Intergranular Stress Corrosion
Cracks and Resulting Acoustic Emission NP-3540-LD April (1984)
[2] D Abdollahian B Chexal Calculation of Leak Rates through Cracks in Pipes
and Tubes NP-3395 December (1983 )
(3) M E Mayfield et al Cold Leg Integrity Evaluation NUREGCR-1319 R 5
February ( 1980)
(4) fciF ampa w Effaa i8gtampcopylaquoKmlaquoE 23regBampteygts9AmtiiMix M B313C1986)
C5) T Yano E Matsushima A Okamoto Leak Flow Rate fromThrough-Wall Crack
in Pipe 2nd ASME-JSME Thermal Engineering Joint Conference Hawaii
March (1987)
(6) K Shibata S Miyazono T Kaneko N Yokoyama Ductile Fracture Behavior of
Circumferentially Cracked TYPE304 Stainless Steel Piping under Bending Load
Nuclear Engineering and Design vol 94 (1986)
(7) mm amp mihiifr Ramp^ampti+ampsvsmmmltDmmitMyen9plusmnLBBMb E8laquo24laquo5 (1986)
(8) mm raquo WHS wmttziiMmmmampGtzGt yf-pssus304SiBejraquofcj ampSTS42ampXmampBltDampmtM$M JAERI-M 86-078(1986)
(9) amp^ mm M sraquo m^ampampmttvmmmmt2gtw JAERI-M 85-064 (1986)
cio) gem mm raquo Bgt ejFElaquottcopyffittttlaquofcHetpound (raquo2laquo) JAERI-M 86-098(1986)
(11) R E Henry The Two-Phase Critical Discharge of Initially Saturated or Sub-
cooled Liquid Nuclear Science and Engineering 41 (1970)
(12) R E H e n r y HK Fauske The Two-Phase Critical Flow of One - Component
Mixutures in Nozzles Orifices and Short Tubes J of Heat TransferTrans
of the ASME May (1971) fcJfgcopy$IE8 (1 sep 1987) K^^rJpoundlTlc^StfregXtt^^fcf f le i i JDLrJlto
(A) T Yano et a l Leak flow rate from through-wall crack in pipe JSME
Tuternational Journal to be appeared
(B) T Yano et a l Evaluation of leak flow rate and jet impingement related to leak before break Nucl Eng Design to be appeared
CO H John et a l Kritische Leckstromung aus rauhen Rissen in Druckbehaltern
kfk 4192 to be appeared
- 1 0 -
]AERI -M 87121
献文考参
R P Coll ier et al Two司PhaseFlow through Intergranular Stress
Cracks and Resulting Acoustic Emission NP-3540-LD April (1984)
D Abdollahian B Chexal Calculation of Leak Rates through Cracks in Pi pes
and Tubes NP -3395 December ( 1983 )
M E Mayfield etal Cold Leg Integrity Evaluation NUREGCR-1319R5
February (1980)
矢野松島岡本配管貫通欠陥からの流出流量第23回日本伝熱シンポジウム講演論文
集 B313 (1986)
Corrosion 〕-〔
(2 )
(4)
(3 )
dnttbijuMANnu町frpド9Pドtμトゃに広
υιhhhl吻1
j
T Yano E Matsushima A Okamoto Leak F10w Rate fromThrough-Wall Crack
in Pipe 2nd ASME-JSME官官rmalEngineerir恵 JointConference bull
March (1987)
Hawaii
(5)
K Shibata S Miyazono T Kaneko NYokoyama Ductile Fracture Behavior of
Circumferentially Cracked TYPE304 Stainless Steel Pipi曙 underBendir事Load
Nuclear Er習ineeringand Design vol 94 (1986)
柴田金子横山ほか周方向欠陥を有するSUS304鋼配管の延性破墳挙動と LBB評価
圧力技術24巻 5号(1986)
柴田大場川村ほか貫通または未貫通欠陥を有する 6インチ口径SUS304鋼配管およ
びSTS42炭素鋼配管の延性破境挙動 JAERI -M 86 -078 (1986)
金子柴田大場ほか軽水炉配管材の延性破墳に関する研究 JAERI-M
(1986 )
安田柴田大場ほか軽水炉配菅材の延性破壊に関する研究(第2報) JAERI-M
86 -098 ( 1986)
85ー064
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
R E Henry Theτwo-Phase Critical Discharge of Initially Saturated or Suo-
cinfinled Liquid Nuclear Science and Er恵ineering 41 (1970)
R E Henry H K Fauske The Two-P加seCritical Flow of One -Cornponent
Mixutures in Nozzles Orifices aOO Short Tubes 1 of Heat TransferTrans
of the ASME地Iy(1971)
なお本稿の校正時 (1sep 1987)において以下に示す最新の文献を得たの守追加しておく
Leak flow rate frorn through-wall crack in pipe JSME
dl
噌
EA〔
(12)
T Yano et al
Tuternat ional Journal to be appeared
T Yano et al Evaluation of leak f10w rate皿 djet irnpingernent related
to leak before break Nucl Eng Design to be appeared
H John et al Kritische Leckstrるrnungaus rauhen Rissen in Druckbehal tern
(A)
(B)
-10-
to be appeared kfk 4192
( C)
JAERI-M 87 -121
i n laquo bull laquo =
Po To 2c COD L k m s kPa degC mm mm mm cm
BWR 6865 2845 20 50
100
005 010 015 020 025
86 127 174 214
0003
PWR 15651 3249 20 50
100
005 010 015 020 025
135 230 333 405
0003
plusmnfrZgtffifcsch 80SEW4 8 12 16BSIPlCffla L T ^ o
Jbampgttl iCschl60Eg 4 8 1216 Bf f i^ lCf f iSL-C^Sc
LIQUID bull sssssAr V A P 0 R Ysrysyxsaz
fyssy
t 0ltLDlt3
amp) ^
r
3 lt LD lt 12 vysssssssfsssssss-sgt-Ai
pound VSWAA
I DISPERSED I p V TWO-PHASE REGION
LDgt12
S-^mdash ^-A Ugt deg raquo bull bull bull
1 CHOKING PLANE -
V ASSUMED^ V ACTUAL-^
Z LD -12
0 2 LD h = 12 amp laquo 4 i amp 0 8 n t t t t S 3 c i i )
- i i -
~
JAERI-M 87121
件
圧 力「五度 き裂長さ き裂関口変位 き裂深さ 表面粗さ図 番
Po To 2c COD L k
kPa C mm 官官n 官官n c町l
005 86 20 O 10 12 7
BWR 6865 284 5 50 O 15 174 0003
100 020 21 4 025
005 135 20 010
230 PWR 15651 3249 50 015
333 0003
100 020 405 」025
--
条算2十表 1
上から順次sch80配管48 12 16B板厚に相当している
κヶノパル何〆シシ4ェ三
写汚字ヲヌ~ガミと
Pb PIyen lt110 lt 3 3 lt 110 lt I2 _
WAWH3ケ~Mとご
--一一一一一一沼稲zqTI附PHASEREGION
上から順次 sch160配管 481216 B板厚lC相当している
路話室grVAPOR
LlQUIO p芳男
AnE|し
z 110gt 12
するどい角を過ぎる飽和水もしくはサークル水のき裂内流動型式図 1
一一」ふれ」
ASSUMEOyen ーーーーー--~shyACTUAl-
yen Z
LlDh= 12なる場合のき裂内流動型式(11 )
-11-
110 bull 12
図 2
pound
exit plane Ac
Ai(z=12Dh)
inlet plane Ao
19B7 March 11
13 4 laquo Tf ft L13
I Po =6865 kPa =I 50000
0 0-5 Dh(mm)
i i i i i i i
0 01 02 03 1967 Apr 9 iso COD(mm)
33
14 BWRjlfe^ToKMKGciCODiff lBMSi (2c = 100 mm)
~明旬同司~~明弔問_--lt-~一一ー 1
一 一一hellip一一一一
50000
た白河
7ζ
infin7HNH
(2NE~E)UO
RURURURM
48um
PO =6865 kPa To =28450C
2C=100 mm k =30um e4
E EO5
E a 01
U lt)
会一4K0r-82amp0 exit plane Ac
tl
O
03
05 Dh(mm)
01 0-2 COD(mm)
O
O 1ge7 Apri 9 i田
inlet plane Ao
BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 100 mm) 図41
4EA L
き裂寸法図3
1987 March 11
o o o o in
JAE
RI-M
87-121
(s2iu6gtj)D9
CD bullvashy
in COCD
oo
SIS
sad bdquo
LO
(JUJLU
UJC
IBJD
O
in E
Q
00 o
laquoB
^gtlaquo Q
E
AJ
Q
csS O
O
A
J
OQ
U
o o
M
o laquo G
v- V
o i
s u y jf
ii OS
o bullS
oo 0-
^ o
o i
so
Apn
a
CD
(s3uu6gt|)D
9
QQ oQ toco
lt oo 2lte
bull O
t C
iflin
c pound
to lt j=
=U
Soo o
o CM in co
II II
it II
Ao o O
Q
Imdash
CM JC
I
m
IT) O
E E
00
o 2~
58
(70iujaid6)39 lt
Q
AJ Q
O
(J AJ
a Q
W sect
-13
-
」〉同河目
1
玄infin4IFNH
950000
(的
NE~mv-)υ
88
128 16B
48
Po= 15651 kPa To= 3249セ2C=100mm k= 30μm
pc
一一一一一一一一一一一 一
N
205 E 0 0
υ lt)
50000
(的
NEmv-)υ
B
B
B
4
8包絡
Gc d
凡 =6865kPa To =28450C 2C=50mm k =30um
叫
ε ε05 崎ε a m u () 1
51
O 05
Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
O O
Dh(mm)
o 01 0之 03COD(mm)
05 o
19amp7 Aprillgt iso
PWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係
(2 c = 100 mm) 図6BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係
(2 c = 50 mm)
1銘7April 17 iso
図5
JAE
RI-M
8
7-1
21
(sBgt|) DM Lfgt o
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O
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-
Wc d
PO =6865 kPa To =2845 oc 2C=100 mm
k =30um
20 50αm
48
Po = 15651 kPa 了 =32490C
2C =20mm k =30μm
ピ巴回
Eginfin4I戸回目
10
引 2881 三12酎05ε1681 s
5gpm
nu
(Eao)U〉〉
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Nε230
88
128 16
eaε E 05 司ε a 01 υ
yen() h
O
Dh(mm羽n
o 01 ひ2 03 COD(mm)
05 O o
Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
05 O
la7 AprillO is図8 BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 100 mm)
T鎖rIMay7 Iso
図 7 PWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 20 mm)
JAE
RI-M
8
7-1
21
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10
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20fPo To =28450C 2C =20mm k =30μm
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o 01 02 03 COD(mm)
O 05
o 01 02 0-3 むOD(mm)
Dh(mm)
19S7 May 11 iso
BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 20 nun) 図 10
1987 May 7画
BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 50 nun) 図9
JAER
I-M
87-121
(s6gtt)DM
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10
ダWc20fF
T 0 =32490C 2C =50mm k =30μm
20
10 4
PO =15651 kPa To =3249OC 2C=100 mm
ι三30~m
』〉周知-eph
infin4E-N-
的
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Dh(mm)
o O~ 02 03 COD(mm)
Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
官賠7MayS is
PWR遂転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 50 mm) 図 12
1987A防illOiso
PWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 100 mm) 図 11
JAE
RI-M
87-121
H
03 00
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20
』〉同河【BP両国
J7-N-
Wc J
PO =6865 kPa To =2B450C
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20 0 = IH To =324goC
2C =20 mm k =30μm
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o 01 02 03 COD(mm)
05 o
1錫7May12 iso
BWR運転条件下の質量抗量WcとCODとの関係 (4B 8 B配管)図 14
PWR連転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c=20mm)
1967 May7 Is
図 13
JAERI-M 87-121
oa oo
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PO =6865 kPa To =28450C
12 B 16 B
20
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世間17May 12 国
ド司
α3
1987 May 15 iso
PWR遥転条件下の質量流量Wcと2cとの関係 (4B 8 B配管)図 16
BWR運転条件下の質量流量肌と 2cとの関係(12B16B配管)図15
JAER
I-M
87-121
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3
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50 100
2C(mm) 20 O
50
2C(mm) 20
1967 May 15也
1民r1May 9 iso
BWR速転条件下でWc= 1 3 5 gpmを与えるCODと2c図 18PWR運転条件下の質量流量Rと2cとの関係(12B16B配管)図 17
JAER
I-M
87-121
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Q
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po
100 50
2C(mm)
19J7 May明国
PWR運転条件下で叫=1 35 gpmを与えるCODと2c図19
JAERI-M 87-121
HMA Henry(DmWtilTil (12)
(i) mampltoamp $fl3 Wi = (gt ui Ai
3KSMB W 8 = lt o g u g A g (AD
(2) ilfampficopy^
d(WgUg+WiUi) =-Adp+dFw ltA2)
ffi^J^liaiCjS^^lttiii)llcj5^^(i^^^J0^trSiLTlaquo^^^^^-r5i (A2) (iWg=xW W = ( l - x ) W G=AW4ff l^ t
dp=-d[G x u g + ( l - x ) u ] (A3)
SJ^Bfra dG=OTltfc bullsect$raquopound (A3)laquo
dp=-GdC x u g + (1-x) u ) (A4)
i tt S o Bgf^fite throat g|5Tpound t 5 C i ^
c - _ [ d ( x u g + ( l - x ) u i 3 _ c d x k + ( l - x ) u i ^ 5 )
K l ^ f t laquo throat SiJKfclr
- g - k - 0 CA6)
T5o (A5) ICfe^TuipoundxlttkTg3gLrsecto
(A 7)
xG = lt0g ug a
(1-Ug =
- x) G = P ui
kui ( 1 --a)
fcOai ufB4-T4i
U ] = xv R +k ( l-x)vi c U ] = k (A 8)
tiss cn (A5)iclaquoAtn(i-^-=oatLT
-21-
JAERIM87121
付録A Henryの臨界流モデル (12)
乙乙では仰を導入しておく
Moodyは1成分2相混相流の質量速度を熱的平衡のもとで求めたここでは非平衡モデルを用
いてよどみ点状態量のみを既知として質量速度を求める
(1)連続の式
(2)
I夜相
蒸気相
運動量の式
W ρU A
Wgρg ug Ag
d (叫Ug+WU) =-Adp+ dFw
(A1)
(A2)
圧力勾配による外力と運動量による外力は摩擦力より大であるとして摩擦力を無視すると (A2)
はWg=xWW=(-X)W G=AWを用いて
dp=-d(Gxug+(l-X) u)
臨界流では dGOであるから (A3)は
dp-Gd( xUg+ (-x) u)
となる臨界抗態は throat部で生じることから
dxu~+ (1 -X)U _ dxk+(I-x) u G f= ー(- ~-g --- )=ー〔dp dp
臨界条件は throat部において
dG I
dp l - V
である (A5)において Uを xとkで表現してみる
xG =ρg ugα
(l-x) G =ρI UI (1-α)
Ug= kUI
よりαとUgを消去すると
U=2Svg+k (l-x)vLG k V
dGとなる乙れを(A5)に代入すれは一一ー=0を考慮して
dp
-21ー
(A3)
(A4)
(A5)
(A6)
(A 7)
仏8)
JAERI-M 87-121
-G- = C xk+ (1 -x) v f + k O - x ) v ) G 3
= G - d _ [ ( x k + c l - x ) ) x v f f + k ( l - x ) v n ( A g )
G ^ - ( - ^ - [ x k + ( l - x ) ) x v raquo V gt r ^
i S^^S f f t ^ i
G2
c = -c |-l+x(k-l)mdashlaquo+^l+2x(k-l)+v2 0c-l)+k(l-2x) g
civ ~ mdash V7 dk + l+x(k-2)-x 2 (k-l)^+x a - x ) ( v i - p E ) ^ r (All)
(a mtiimv-r4bLltimjpoundti-ampo cornsitix^
d v laquo x dx yen
g + ( v g - v ) ^ Go=~C x ^ g + ( v g - v ) ^ ] (A12)
- 2 2 -
JAERI-M 87121
xvg+k(1-x)v _G-1=一一(xk+ (1 -x) (XVg-rKkyenJ -1) V) GJ dp
=G1-〔xk+(1-x))xv+ k (トx)vL) ) (A9) C1p q II k
よって
Xv+k (1-x) v G=ー〔百E〔lxk+(1-x)lb I〕1 仏10)
微分を実行すると
G ト=一〔守t七か1川1作川+x(α併山kトk-l寸1川)川伽+~(1μ1+2x(k- 1) 川+刊v)ωω2恥刺(X-l)刊)dp k
一一一一一 dv Vn dk + l+x (k-2)-x2 (k-I) )高I+x (1-x)(v)-in石 J-1ωJ)
乙乙で次の仮定を設ける
(1)液相は非圧縮性とするすなわち生 odp
(2) 流れは低クオリティもしくは高圧とする乙の場合k宇 1としてよい
以上の仮定を(All)I乙適用すると
x-p
d一d
lsquovv a
w
lsquo+
V--D-
Ju
一JUx
一一2
e
G
(A121
が求まる乙れが閣である
-22ー
JAERI-M 87-121
ID EPRii$mmv7^-yzmwmmnv-7^-ysTEAMzicmpoundMz-tzo (2) EPRIJRraquolaquo7 ri-f-yilBWIKraquoa+^i-^gtlfflcopy(ftraquoOfcraquoKlaquoffcK +
7^-f- bull JAERI poundfF$ L poundltDifC1ampraquopound LT STEAMZ poundraquoVvfc0
(3) lt OS LAcopy LSI Hi (THRESH) S A f - K L f c fttfcampraquottLfcraquopoundttltltD f i ^^ f tLT^Sc original)iSTlTHRESH=l E -3Tofc 0
SB cKilJf-9 FORMAT pound ^ t 0 SB 2 ( c A ^ r - ^ copy ^ i i ^ amp ^ t o SB3IC Cl)KElaquoSlT^SttraquotS4-ro SB 4KJCL-- C O + K A ^ f - ^ ^ S f t f t n T^So SB 5raquocH5fliS7degn^ 7AlaquoJxh^ 0 SB 6fcftJMpoundSatfJlTIgt5o ^reg
JAERI-M 87121
プログラムリスト
以下に (1)IC記載されている漏洩率解析プログラムを原研機lζマウントさせたリストを示す
原プログラムとの変更点を以下lC示す
(1) EPR 1版蒸気表サブルーチンを原研版蒸気表サブルーチンSTEAMZI乙置き変えた
(2) EPR 1版蒸気表サブルーチンと原研版蒸気表サフツレーチン聞の単位換算のために新たにサ
フツレーチンJAERIを作成しこの中で単位換算をしてSTEAMZを呼んだ
(3) くり返し計算のしきい値 (THRESH)を入力データにした 計算が発散した場合はこの
値を大にしてやる original版ではTHRESH=l E-3であった
表Bllζ入力データ FORMATを示す表B21C入力データの意味と単位を示す表B31乙
(1)に記載されている計算結果を示す表B4にJCLを示す乙の中に入力データが定義され
ている表B51ζ原研版プログラムリストを示す表B61C計算結果が出力されている
値と表B3の値とを比較すると両者は一致しているのでマウントは成功したとみなした
-23-
乙の
付録B
1
1
1
(
1
1
J
l
JAERI-M 87-121
SB 1 Kfif-9 FORMAT
I N P U T D A T A S H E E T PACE OF
ft IB ft -rvrtLt JOB NO raquo - K laquo f l t PUNCH i t 1 i 7 3 - 8 0
IBJOB m VES DECKNAMB NO
J
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7 8 9 0 1 H S C 7 H Q 1 n lt j 6 M 9 0 1 7 3 4 5 6 7 8 9 0 I 3 4 S 6 7 I 9 0
IINKITJWII PlrfW^) Traquo4CHfiT) PBfW^W TiHRBJHtw l h i i i i i h i i u j i EU(flH^) BWii)i EKflfM -iW EWCmo bull v1) ftRCMraquoiri M - t l ^ n ^ l ( ( i
I I I 1 1
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1 l 3 7 8 9 1 0 1 2 3 4 5 7 1 9 0 1 H lt S f T 1 gt J I 3 1 5 t 7 1 1 V 1 I J 4 ( f 7 1 ) |0
E 1 M bull ri-itDATraquoHVM-tllaquolaquoJCTT1raquoL NVNK
IB 2 A A f - ^ f f l g i i f i
pound$ltpound ^ m m M amp t l IN J poundjampffl t tf traquo9Jte tt L = 1 tmfc S S ^ A ^ J
= 2 mm EfiiKU = 3 if-fv-Kik
P0 Jltfjampllj kPa mtstgt TO J pound pound pound degC PB WE kPa THRESH lt 9jgLff3yen0LtMI a L EPRI copy original IgTfJi 1 E -3
EL S K pound ( = 2 c ) cm EW sectsectIMP^f i (=COD) cm ED $ampamp cm EK yen^SiBraquoampcopy^i cm AR iiSPiBMAPBlaquo tpound L A C A 0 lt 1 Nl SgtISamp K fc tt 5 90deg ft laquo3 $ tt L N2 SraquoraquoIBfctf 345deg ffljPOft 4- L
- 2 4 -
]AERI-M 87-121
喝事表B1 入力データ FORMAT
INPUT DATA SHEET PACE OF
氏 名 a日f-付~ ず司円品名 1 I 73-8C
情lsquo 宅相S1 回胃テー守番
123 511 a 唖 I~ I 1 J S 6 由 0E023a 唖jgI 2 1 5 6 IJ I~ 1 ~ bull 5 6 B 唖 I~ I 2 3 S 6 a J~ I 1 1 5 6 r 9 ~ I 1J 56 8 9ea
則的問1)11 I r91 ~~I~ 1州 i lT骨 iacutefHφ~画 IIPB ~fi~OslashI削 川eslf(何回 111i i 1 i 11111111 i i i LI(閉 W k61~)1 ~yj lI Ii IA 外 IleETHfilil~Ii特 I J(I G~~里世うJ IethampCfl~fIJlIill(Ilitgt 1 1 I fz(Iq 戸~I i 1
11 111
1 II I I
l I r
11 4
11 i 1 111 11 11
11
11 11 ー
ど l_~ ~_111 ~ 3 5 618 i l~ L Z s a 91~ I Z J 5 7 a 1 I l 3 s 91g Z J 5 T JI~ I 1 J_ 51 Ir lJ -5畢 11 I~
IIl1EI7 ~I川ATiIo_剛開剛醐
表B2 入力データの意味と単位
変数名 物理的意味 単位 備 考
i
l
IN よどみ点の流体条件分別指数 |な し1=1飽和水温度を入力
=2 飽和水圧力を入力
=3サプクール水
温度と圧力両方を入力
kPa I絶対圧力
カ
度
圧
温点
点
み
みど
ど
圧
よ
よ
背
0
0
8
P
T
P
kPa
なし IEPRIのoriginal版では1E-3
であった
THRESHIくり返し計算のしきい値
D
O
)
C
さ
積
c=
荒
面
2
(
の
口
=
ー
位
ら
入
護
か
さ
口
さ
面
積
長
聞
深
表
面
裂
裂
裂
均
口
き
き
き
平
出
L
W
D
K
R
E
E
E
E
A
cm
m
m
m
phvpupu
なし IAc I Ao壬1
Nl き裂道筋における90曲がり数|な し
N2 き裂道筋における450 曲がり数|な し
-24-
OS99U0O raquolaquolaquolaquoraquo 3SI3M3X3 9 _bull t9 (Iraquod3)HN3SV31 laquolaquolaquoraquolaquolaquolaquolaquoraquolaquolaquoraquoraquolaquolaquo ttgt9$UO0 bull 0 0 O
- Z9000
-0 illS poundpound00 SE9 raquolaquolaquo
smuoo raquo Nraquonx s Mam 06 ov3 (H3)Honoa (tnxudaa (inxios ltH3gtDS SSIMOO raquo tOO VIOl 088Z OOOSSl pound KM Iyen9poundll00 HS3HH1 (ISmSd (3)01 CISS)0d NI 0S9SU00 raquolaquolaquoraquolaquolaquobullbulllaquolaquolaquolaquoraquo 3SI3S3X3 9 V 29 (I8d3gt11M3
-)Hm raquoraquolaquoraquoraquolaquoraquo
limiOO 00 10036013 9pound nomoo laquoinosAS aa tood90id spound
09 33X3 B2 ^^03^1 33X3 H
(raquoH38ns)ana3a33anos(ia3VDHi3-laquo rJ8fW-6
V3VpoundK6rr=0S 2pound1803 33X3 3
laquo 13P B3SI) 30 ISH laquo laquoraquoraquolaquoraquoSXXXlaquolaquoXXlaquoSXXkSXlaquoXlaquoXSXlaquoXSXKkraquoSXXlaquoXlaquolaquoXXSKXlaquoXXXlaquolaquoKXXXlaquokXX ttXtIliXIXMlltMaHtltBraquoIKtSltXiattlSIXXXtXKlaquoIlaquoKISlaquoltliXlllaquotXraquolaquotX 308d SIVAIBd 30 1SI1 laquo araquolaquoXraquoraquoraquoraquoraquoClaquolaquolaquolaquoSlaquolaquoXIlaquoKlaquolaquoltKalaquolaquolaquoltraquoKKXalaquoKXXKlaquoSKXXlaquolaquoKraquoraquoXKXS
0000000OJ000-TSPZ6-8ANVS H8VdB0rlaquo -aaoflssvd8S6O0-dnoHssiB6p-a3sn u
laquo0Zgt-13r319SWS=SSn3SSH (SO0000)-3Mtl00-Altld8raquoSSyi3H3n9IHSraquoH
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bullbullbull S3Ua3dOlaquorl N0I1raquoN3raquo1S raquobulllaquolaquo
en ^S^M^T^M -c iHda e -a
IZI-A8 W-IH3V1
JAERI-M 87121
表B3 EPRIコードによる例題解析結果(1)
bullbullbullbullbull STAGNlTJON ~ROP[R7tES bullbullbullbullbull
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表B4 JCL リスト
E20 Vl0l20 ltltlt JCl STATEMEHTS llST gtgtgt DATE 040887 TIME 15=54
IIF9215097 JOD lt20729215095801 JOB 2l6T001I00C01I02E00SIIP ) ISH且SHIGUCHClAss-aPRTVOOTIHE-(000005)11 HSGCl且SS=SHSGlEVElz(201)11 USER-J9215GROUP-G0958PASSWORD-J08PARM S-AMYR9215L-0002C-0000000 RER E~s1s2ss事 llSTOF PRIVATE PROC bull 司R1181gE-lsquo=a1g llSTOF USER JCl bull 22竃g
2 11 EXEC FORT77 11 SO=J9215lEAK 11 g=FORT 11 A=ElM(JAERI1)SOURCEDE8UG(SU8CHK)
11 11 EKEC l~ED77 28 11 EXEC GO 35 IIFT06F001 OD SYSOUTz 00111011 36 IIFT09F001 DD bull 00111111 竃司EglfAKCHTl(EPRJ 62 4 6 fXERCISE s00112650 s1M PO(KSI) TO(C) P8(KSI) THRESH 00113641s 155000 2880 1014 001 bull 00113755 2C(CM) COO(C) DEPTlHC) ROUGH(CM) AEIAO 90 TURM 45 TURN bull 00114645 635 0033 5715 000062 10 0 0 00115644a竃LEAKCMTL(EPRI) 61 4 6 EXERCISE SS00116650
-25ー
JAERI-M 87-121
000001 000002
000003 00000 000005
000006 000007
FORTRAN 77
SB 5 V10L31 OATE 8704OB TIME 155947
EPRlS PROGRAHH FOR LEAK RATE THROUGH CRACKS COPIED FROM EPRI NP3540-LD APRIL 1984 ON 19860304 ISO LEAKF0RTUIAS8704) COMPLETED ON I9B7 4 8 OY HASH
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xlaquox COHPLETEO ON 62 4 8 raquoxlaquo XXXXXXKXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
laquoxx THE INPUT TO THE PROGRAM laquoraquobull
FIRST CARO IN-1 bull-gt INITIALLY SATURATEO LI0U10INPUT TEMERATURE ONLY IN2 --gt INITIALLY SATURATED LIQUIDINPUT PRESSURE ONLY IN-3 bull-gt INITIALLY SUBCOOLED L10U1DINPUT BOTH TEHEBAIURE AND PRESSURE PO - STAGNATION PRESSURE (KPA) TO raquo STAGNATION TEMPERATURE ltCgt PB = BACK PRESSURE (KPA) THRESH - THERSHHOLO VALUE ORIGINAL VALUE = 1E-3
SECOND CARD EL - CRACK LENGTH 2C (CM) EW bull CRACK-OPENING DISPLACEMENT COO (CM) ED = CRACK DEPTH L (CM) EK bull THE HEIGHT OF PROTRUSION OF THE ROUGHNESS GRAIN FROM THE HEAN
SURFACE (CM) AR - AREA RATIO = AEAO N1 = NUMBER OF 90 DEGREES TURNS IN THE CRACK PATH N2 = NUMBER OF 45 DEGREES TURNS IN THE CRACK PATH
laquolaquoraquo JAERlS STEAM TABLE raquolaquolaquo
STEAMZ(PTVIISINDEX) INDEX=0
IN0EX=1 1NDEX=2 INDEX=3 1NI)CX = 4
SUOCOOLEO WATER OR SUPERHEATED STEAH INPUT DOTH PRESSURE AND TEMPERATURE
INPUT TEMPERATURE INPUT PRESSURE
SATURATED STEAM SATURATE) STEAM SATURATED WATER INPUT TEMPERATURE SATURATED WATER INPU1 PRESSURE
IMPLICIT REALxS (A-H0-Zgt COMMON PP POT0JltLDFFARINCD0HTHETA
CD raquo 061 PA1 = 3 1 4 1 5 9 2 6 5 4 TIIEIA - 0 5 laquo P A I
1KPA= 1000NMxx2= 1000KGMSxx2= 100098XE-4 KGFCHxx2 - 100OlaquoE-498007031 LBFINraquolaquo2- 100068904 LDFMNxx2
PCV NSTEP
6894757Eraquo3 200
000008 000009
000010 000011 000012 000013 000014 000015 000016 000017 000018 000019 000020 000021 000022 000023 000024 000025 000026 000027 000028
1 READ (910END=1000) INPOTOPDTHRESH READ(915) ELEWE0EKARNIN2
PO = TO = PB raquo EL = EW =bull ED bull= EK -IK = AREA PER AREA PER EO -EK -Oil -
000029 000030 000031
1E3laquoP0PCV 18raquoT032 lE3laquoPHPCV EL254 EW254 ED254 EK254 0 = EWxEL bull 2laquoltpoundVEL) - AREA144 = PER12 ED12 EK12 4XAREAPER
XLO raquo E00H50laquoNK26N2 1FltXLDLE12) GO TO 400 RK = DH4EK FF = 10(2xDLOG10(RK)laquo174)laquolaquo2
IF(INEOI) THEN TEHP - TO TEHP= (TEHP-320)x05555556
- 2 6 -
JAERI-M 87121
表B5 原研版プログラムリスト
FORTRAN 17 Vl0L31 OATE 870408 T1HE 155947
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C flRSI CARO C IH司 1 ーgt IHITI~ l lY SATURATEO lQUIDIHPUT TEHEflATURE OHlY C I H包 2 ーgt INITl~LLY SATURATED lQUIDINPUT PRESSURE OHlY C 1 N-j ー gt INITIAllY SU8C801ED lIQUIDINPUT 80TII IEHERAlURE AND PRESSURE
C PO STAGHAT 10N PRESSURE CKPAgt C TO bull STAGHAIlON TEHPERATURE CC1 C PB 日向CK PRESSURE CKPA1 C TfIRESII ロ TIIERSIIHOlOVAlUE ORIGINAl VAlUE冨IE3
E C SECOHO CAR日C EL CRACK LENGTII 2C CCH1 C EW CRACK-OPENING DISPlAfEHENT C目白 CCH1
C ED CRAEK 日[PIHL CCH1 C EK THE IIEIGIIT OF PROTRUSIOH日F TlIE R日UGIIHESSGRAIH FROH TIIE HEAH
SURFACE CCHJ C AR 雪 AREA RATIO AEIAO C Hl HUH日ER Of 90日EGREES TURHS IH TIIE CRACK PATH C N2 HUHBER OF 45 OEGREES TURHS IH THE CRACK PATII
E C 車率志 JAERlS STEAH TA8LE 取
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C SIEAHZCPT VIISIHOEX1 IHDEX=O 苧) SUDCOOLED WATER日R SUPERIIEATF目 STEAHlHPUT s日TII PRESSURE
AHD IEHPfRATURE C 1 H日EX=1 -ーgt SATURATEO STEAH lHPUI TEHPERATURE C IHOEX=宮崎⑤gt SATURATEO STEAH lHPUT PRESSURE C IHOFX=3 -gt SATURATEO WATER INPUT TEHIgtfRA1URE C I HnEX=~ -回) SA1UIlAIEO WATER lHPUl PRESSURE
E 000001 IHPlCIT REAl竃6 (A-IIO-Zl 0000日 日HMON IfPI PO ToltLDFF AR IH COOH TIIETA
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000006 PCV 669lsquo757Eφ3 000007 HSTfP 200
000008 1 READ C910EHD=10001 IHPOIOP日IIIRESII00009 REA日(9151 ELEWEOEKARHIH2
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PER HRI12 EO bull f01l2
EK EK12
目11= 4AREAPER no EOOH+50ltH126ltH2
IfCXL8LE121 G8 10 400
RK OHIlsquoIEKFF = 101 C2-0LOG10(RK1f14 2
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000032 PRESS PSAT(TEMP) 000033 P0 - PRESSraquo14223133 000034 EHOIF
C 000035 DP - (PO-PB)FLOAT(HSTEPgt 000036 PL - P8 000037 30 CALL PR(PLPCCPTGCXEXTIC) 000038 IFUCE02) GO TO 55 000039 1FUCNE3) GO TO 40 000040 IK bull 1K+1 000041 PL - PLraquo0P 000042 1FUKLTNSTEP) GO TO 30 000043 GO TO 55 000044 40 PD1 - PL-PCC 000045 NH2 - NSTEP-IK
C 000046 00 50 I-1NM2 00004T PH - PLraquo0P 000048 CALL PR(PHPCCPTGCXEXTICgt 000049 IFUCE82) GO TO 55 000050 P02 - PH-PCC 000051 IF((PDllaquoPD2)LTO) GO TO 100 000052 PL bull PH 000053 P01 = P02 00005 50 CONTINUE
C 000055 55 PRINT 75P0T0P8 000056 GO TO 400 000057 100 COHTINUE 000058 PDL - PD1 000059 PDH bull= PD2
000060 000061 000062 000063
DO 200 1=150 PX bull (PHlaquoPOL-PLlaquoPOH)(PDL-POHgt CALL PR(PXPCCPTGCXEXT1Cgt POX bull PX-PCC
000064
000065
IF(ABS(PDX)LTTHRESH) GO TO 300 laquogt THRESHOLD VALUE WAS CHANGED BV HASH laquobulllaquo laquobulllaquo THRESHOLD VALUE WAS CHANGEO BY ISO 620206 laquolaquolaquo
IF(ADS(P0X)LT1E-3) GO TO 300 IF(ABS(PDX)LTSE-3) GO TO 300 IF(ABS(P0X)LT1E-2) GO TO 300
IF(ltPDXlaquoPDH)GTO) GO TO 250
000066 000067 000068 000069 000070 000071
POL - POX PL - PX GO TO 200
250 PDH - PDX PH - PX
200 CONTINUE
000072 000073 000074 000075 000076 000077 000078 000079 OOOOSO
PRINT 220PlPHPDLPDH GO TO 1000
300 CONTINUF EN GH AREA PER ED EK
PCCPO AREAGC 144gtAREA 12laquoPER 12raquoED 12laquoEK
000081 PRESS - PCC
000082 000083
CALL JAERI(PRESSTEHPV0LGENTAGENT0G2gt CALL JAERI(PRESSTEHPVOLFpoundNTAFENTOF4)
000084 00008S 000086 000087 000088 000089 000090
PCC - PRESS TS2 bull TEMP H1 - EHTAF H2 bull ENTAG HHE - XTlaquoH2raquo(1 GO TO 500
400 CONTINUE
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NM2HSTEP-IK
00 50 1IHH2PH bull PlOPCAll PR(PHPCCpTGCXEXTICl lF(lCEQ2) GO TO 55
P02PH-PCC IF( (PDIP02)LT0) G日 TO 100
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口口口83
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PDl bull P日X
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G口 I日 200
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300 COHT I HUf
EH bull PCCIPO
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AREA 1 lsquo~ AREA
PER 12PEREO 12E目EK bull 12EK
PRESS bull PCC
CAll JAERI (PRESS TEHP VOlG EHTAG EHTOG 2)
CALL JAERI (PRESS TEHP VOlF EHTAF EHTOF U
PCC bull PAESS
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c 000094 11 CALL JAER1(PRESSTEMPVOLFENTAFENTOF3) 000095 GO TO 2000 000096 12 CALL JAER1(PRESSTEMPVOLFENTAFENTOF4) 000097 GO TO 2000 000098 13 CALL JAERI(PRESSTEHPVOLFEHTAFEHTOF0) 000099 2000 CONTINUE
C 000100 PO PRESS 000101 TO TEMP 000102 VLO - VOLF
C C 111 III NO CHOKING II I I I C filaquo2 = 2raquoR0(P0-PDgt - 2laquoai)HFTlaquolaquo3)UDFnNlaquogt C laquo 2laquoLflHFTlaquoraquo3raquo(3215LDMFTSlaquolaquo2WINlaquolaquo2 C 2laquo3215laquoLBMlaquoraquo2(FT12)raquoraquo2Slaquolaquo2 C bull 23215raquo144laquo(LBHlaquoSFTraquoraquo2)laquolaquo2 C - 926496raquo(LBMlaquoSFTltlaquo2)laquolaquo2 C
000103 GC2 9266112laquo(P0-PBgtm0 000104 GC - SlaquoRT(GC) 000105 GN = AREAraquoGC 000106 PCC bull PB 000107 XT - 0 000108 XA - 0 000109 AREA - 144laquoAREA 000110 PEB bull 12laquoPER OOOllt EB - 12laquoED 000112 EK - 12raquoEK 000113 GO TO 510
C 000114 500 CONTINUE
000116 CALL JAERKPRESSTEMPV0LGENTAGENT0G2gt 000117 CALL JAERKPRESS TEMPVOLFENTAFENTOF4)
C 000116 000119 000120 000121 000122
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C C 1 LBH(FT2raquoSgt = 488243 KGltHraquo2laquoS)
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PRESS - PCK
CALl JAERKPRESS TEMPVOLGENTAGSGC 2) CALl JAERKPRESSTEMPV0LfENTAFSLC4gt
PCK = PRESS TS - TEMP VGC = VOLG XE = (SLO-SLCW(SGC-SLC) CN = 10 J F(XELT005) CN=0raquoXE XT CNraquoXElaquo(1 -EXP(-BltUD-)gtgt XH - CNraquoXE-XTBKXLD-12)
200 PCI - PCK-05 PC2 bull PCKt05
PRESS - PCI
CALL JAERKPRESS TEHPVOLGENTAGSGI2) CALL JAERKPRESSTEMPVOLFENTAFSLt4gt
PRESS PC2
CALL JAERKPRESS TEMP VOLG ENTAG SG2 2) CALl JAERKPRESS TEMP VOLF ENTAFSL24) TS - TEMP OSL - SL2-SL1 OSG - SG2-SG1 OXE - -(lt1-XEgtlaquo0SLraquoXElaquo0SGWltSGC-PICgt GC2 = (XTraquoVGCPCKAKAPPA-(VGCVLOgtlaquoCNlaquoOXE)32174144 GC - 1GC2 IF (GC2GT0) GO TO 50 IC - 3 RETURN
50 GC=S0RT(GC2gt DPT bull GC2laquoVL02CDlaquo2314n44laquoARlaquolaquo2 PT = PO-OPT IF (PTGT3) GO TO 100 IC - 2 RETURN
100 CONTINUE
PRESS - PT
CALl JAERKPRESSTEHPVOLGENTAGS2)
PT - PRESS TS - TEMP VGT - VOIG VGH - (VGKVGO2 AI - (1 - 2laquo(1 -ARWXLD)AR GH2 = GClaquoltl t ] A Iraquoraquo2gt2
ACCELERATIDNAL PRESSURE DROP OPA - GH2laquoXTlaquo(VGC-VL0)
FRICTIONAL PRESSURE DROP DPF = FFlaquoULD-12)raquoGH2raquoC(l-XH)raquoVlOtXHlaquoVGM)2
PRESSURE DROP DUE TO AREA CHANGE
3 0 -
000011
000017
00001]
JAERI-M 87-121
PO bull PRESS
VlO bull VOlF
GO 10 1000
INPU1 PRESSURE ONLY 111
3
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0000lsquoー000046
000041
000048
c 000049 50 GC=SQR1CGC71
000050 日P1 bull GC 2VlO7COoo1]7174144AR7000051 P1 PO-OP1
000052 1F CPTGT31 GO 10 100
000053 lC 2
000054 RE1URN
E
000055 100 COH11NUE
E 000056 PRESS bull P1
E
000051
E
000058
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E
E
00006lsquo E E
000口65
E E
PCK PRESS
IS bull 1EHP
VGC VOlG
XE SLO-SLC)てSGC-SlCJ
CN 1 0
IfCXELT005) CN=70on n CHoXEoCl -EXP(-DOlO-12)))
XH bull CNXE-X10CXlO-171
200 PCl bull PCK05PC2PCKφ05
PRESS bull PCl
CAU JAERI (PRESS TEHP VOLG ENTAGSGI 7)
CAU JHR 1 (PRESS IEHP VOLF [N1Af SL 1》
PRESS bull PC2
CAll JAERIIPRESSTEHPVOlGEH1AGSG22) CAll JAERI(PRESSTEHPVOlFEH1AFSL24) IS TEHP
OSl bull SL2-Sll
OSG SG7SGlOXE =〈【I -XEl OSL XEoOSG1ISGC-~lCIGC (X富VGCIPCK I AKAPPA -IVGC -VLO oCNoOXE) 132114144
GC2 罵 IGC2IF (GC2G10) GO 10 50
IC 四 3
RE1URH
CAll JAERTIPRESSIEHPVOlGEN1AGS2)
P1 bull PRESS
IS TEHP
VG1 bull VOlG
νGH (VG1VGCl12 AI bull 11-121I-AR)IXlOllAR
GH2 GC7111AI2)2AttELERA11日MAl PRESSURE OROP
OPA 附20XTo(VGC-VLOJ
FRICTI日制Al PRESSURE DROP
OPF FFO(XlO-12JGH20111_-XHJoVlOX制oVGHJI2
PRESSURE OROP OUE 10 AREA C制ANuE
-30-
JAERI-M 87-121
000068
OPAA raquo GC2laquoltVlOlt1-ARraquolaquo2gtUHlaquo(VGH-VlOgtlaquon-lAllaquolaquo2gt)2
raquoraquo NICHT VERSTEHEH 7 7 7 7 7 7 7 7 m m OPG - 05laquoltlVLOt1ltXTraquoVGCraquolt1-XTgtraquoVLO)gtlaquoXLDraquo0HlaquoSlN(THETAgtM44 77777777777 N1CHT VERSTEHEN 7777717777777
TOTAL PRESSURE DROP THROUGH CRACK PCC bull PT-(DPADPFlt0PAA)J2174144-DPG
000069 RETURN 000070 END FORTRAN 77 ERROR NESSAGESl PROGRAM NAHEltPR )FLAG(1)OPTIMIZED) J2K5001-1 NAHlPP NAHlCD THE COHHON BLOCK HAS THE ELEHENT ALLOCATEO ON AN INVALID DOUNDAR JZK500J-1 NAHlPP NAHtDH THE COHHON BLOCK HAS THE ELEHENT ALLOCATED ON AN INVALID DOUNDAR J2K5001-1 NAMiPP NAHtTHETA THE COHHON BLOCK HAS THE ELEMENT ALLOCATES ON AN INVALID DOUNDAR
000001 000002
000003 000004 000005 000006 000007
SUBROUTINE JAER1ltPUSATUSAVUSAHUSASUSAINDEX) IMPLICIT REALraquo8 ltA-H0-Zgt
JAPAN lt USA
PJAP laquo 0070308laquoPUSA TJAP raquo 0555556laquoltTUSA-32) VJAP = 0062427laquoVUSA HJAP - 0555556laquoHUSA SJAP - 0555556SUSA
000008
000009 000010 000011 000012 000013
CALL S IEAMZ(PJAPTJAP VJAP I IJAP SJAP INDEX)
USA lt JAPAN
PUSA TUSA VUSA HUSA SUSA
bull H223133laquoPJAP - 1 8 laquo T J A P 3 2 - 1 6 0 I 8 7 raquo V J A P - I BOIIJAP - I 8raquoSJAP
000014 0000 IS SPECIFIED OPT END OF CClMPRA
RETURN END ONS OPTIMIZEC2)LINECOUNT(O)NOSpoundlM(JAERI1)SOURCEDEBUGltSUBCHK)NOHAP T10H
- 3 1 -
]AERI-M 87121
000066 日PAA bull GC2(VlO(1 AR21IH(VGH VlO)(IIIAI21)12
11111111111111 NICHT VER宍TEHEN 11111111111111 000067 OPG bull 05(1VlOt1(KVGCHlITlVlO)IOXlOOHSlNC1HETAII 1~~
11111111111111 NICHT VERSTEHEN 11111111111111 E
TOTAl PRESSURE DROP THROUGII CRACK 000068 PCC bull PT (DPAtDPFDPAA】13217lsquo11ldquoOPG
E
000069 RETURN 000070 EHO FORTRAN 77 ERROR HESSAGES PROGRAH HAHE(PR IFLAG(1)OPTIHllE(21 JZK50011 HAHPP NAHCD TUE COHHON日lOCKIIAS TIIE ElEHEKT AllOCArEO 0制局側 IKVAL 1 0 OOUKOAR J1KSOOJ1 HAHPP NAH日 TUECOHHON BlOCK HAS rUE ElEHEHT AllOCATEO OH AH IHVAlIO OOUHOAR J1K50011HAHPP HAHTIIETA IIIE COHHOH BlOCK IIAS THE ElEHEHT且llOCArEOOH AH JHVAllO OOUHOAR
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000001 SUQROUTIHE JAERI(PUSATUS且VUS且HUSASUSA I HOE 11 000002 JHPLlCI T REAL8 (AHO11
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PJAP 包 0070308車PUSATJA~ bull 0555556ITUSA321VJAP bull 0062427VUSA HJAP bull 0555556IIUSA SJAP bull 0555556SUSA
CAll S TEAHl (PJAP T JAP VJAP IIJAP SJAP I NOE 11
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PUSA bull 1~22lIJlPJAP
TUSA bull 18rJAPt12VUSA 160187aVJAPIIUSA bull 18 IIJAPSUSA 冒18SJAP
jiliti--
-31-
JAERI-M 87-121
SB 6 JfWS3-KlclaquofcSEPRI0JlIJPtlTpoundfli
laquoraquoraquo STAGNATION PROPERTIES
PRESSURE(PO) 15500 KPA
TtNPERAllllllltTO)= 2880 C
INPUT lNDICATOR(IN) 3 bull--gt INITIALLY SUDCOOLEO LIQUIDINPUT UOTIl 1ENPERATURE AND PRESSURE
BACK PRESSURE(PB) 1014 KPA
CRACK GEOMETRY
2C = 635000 CH
COD= 003300 CM
DEPTH 571 CM
IIYDR DIA= 006566 CM
DEPTHIIYDR 01A = 870
ROUGHNESS HEIGHT 062000-03 CM
AREA = 02095 CM2
PERIMETER 1277 CM
AREA RAT10(AEA0)= 100
NO OF 90 DEGREE TURN= 0
NO OF 45 DEGREE TURN= 0
THRESHOLD VALUE = 001000
OUTPUT
CRITICAL MASS FLUX = 043900+05 KGM2SEC
LEAK RATE = 091990+00 KGSEC
PRESSURE AT EXIT PLANE = 61816 KPA
QUALITY AT EXIT PLANE = 00112
QUALITY AT BACK PRESSURE raquo 03643
-32-
噛
titil--Illit--lie-
JAERI-M 87-121
表B6 原研版コードによる EPRI例題解析結果
ldquo STAGHATIOH PROPERTIES 車窓噂
PRESSUREIPO) 15500 KPA
TEHPER111I1E(10)白 2880
tNPUT lHDICATDII(tH) gt tHITt LLY SUnCOOLEO LtQUIDIHPUT U0111 lEMPERAIURE AHO PRESSURE
UACK PIIESSUIlEIP日) 1014 KPA
定事獄事蹴 CRACK GEOHETRY 事噂康志事
2C= 635日00 CH
C日日 003300 CH
OEPTH= 571 CH
HYDR DIA- 006566 CM bull OEPTHHYOR OIA= 870
R日UGHHESS IiEIGIIT= 062000-03 CH
AREA= 02095 CHo事2
PERIHETER= 1277 CH
AREA RATIOIAEAO)= 100
HO OF 90 DEGREE TURH= 0
NO OF 45 DEGREE TURN=
THRESIiOLD VALUE 001日00
事事覇ldquo OUTPUT -
CRITICAL HASS FLUX 043900+05 KGH車窓 2SEC
LEAK RATE 091990+00 KGSEC
PRESSURE AT EXIT PLAHE 61816 KPA
QUALITY AT EXIT PLANE 00112
QUALITY AT 8ACK PRESSURE 03643
J1
1
9
トILLttu
LFLドEKFbfgzhrreE
-32一
JAERI-M 87-121
Contents
Introduction 1 1 Basic theory 1 11 conservation of mass 2 12 conservation of momentum 2 13 pressure loss along crack 3 14 relations between exit pressure and critical mass
velocity 5 2 Two-phase critical mass velocity G c g 3 Discussion g 31 relations between critical mass velocity G c and crack
configuration 3 32 relations between critical mass flow rate W c and crack
configuration 3 33 crack configuration at leak rate of 1 3 and 5gpm 9
4 Conclusion 9 Acknowledgement g Reference 20 Appendix A Henrys critical flow model 21 Appendix B Program List 23
(IV)
)AERI-M 87-121
Contents
Introduction
1 Basic theory
11
12
13
14
conservation of mass
conservation of momentum - pressure 10ss a10ng crack
re1ations between exit pressure and critica1 mass
ve10city
2 Two-phase critica1 mass ve10city Gc
3 Discussion
31
32
33
re1ations between critica1 mass ve10city Gc and crack
configuration bull bull bull bull bullbullbullbull bull bull bullbull bull bullbullbullbullbull bullbull bull bull bull bullbullbull bull bull bull bull bull bull bullbullbullbull bull bullbull bullbull
re1ations between critica1 mass f10w rate Wc and crack
configuration bullbullbull bullbullbull bull bull bull
crack configuration at 1eak rate of 1 3 and 5gpm
4 Conc1usion
Acknow1edgement
2
2
3
5
6
8
8
8
9
9
9
Reference - 10
Appendix A Henrys critica1 f10w mode1 - 21
Appendix B Program List - 23
Civ)
JAERI-M 87-121
3U ttraquofr
111 1-S i f^ f t ] l ^Ste fP7 jc feLlt( i - ^regSr t f f i f lSSC H2 LD h = 12 ltpoundlaquolaquopoundcopySSrtJMampgjS H3 3 SMI H4 BWRiHEToafiJSKGciC0DtfflB8^ (2c = 100mm) 115 laquo ( 2 c = 50mm) H6 BWRa(SttTeDHraquoaKGcltkCODiltOB8ffi (2c = 100mm) 117 ( 2 c = 20mm) 118 BWRMamp$sftlCDttm-ifomWctCODtltDM ( 2c = 100mm) U9 ( 2 c = 50mm) 010 ( 2 c = 20mm) mu P W R i l ^ ^ T 0 reg ^ W c i C O D i f f l g | ^ (2c = 100mm) 1112 ( 2 c = 50mm) H13 ( 2 c = 20mm) H14 B W R S e ^ f t T o K a ^ f i W c i 2 c i f f lg i ( 4B 8BEff) 1115 (12B 16 B get ) E916 PWR^IiftTcopylaquoa-flSSW c i2 cifflMIS ( 4B 8BKsect) 1117 (12B 16BS2W) H18 BWRifjpoundT-eWc= i 3 5gpm^^^SCODi 2 c H19 PWRae^ftTtW c = 1 35gpmpound43CODpound 2 c
SB 1 A ^ j x - ^ FORMAT B 2 Kf]T-9COM^iiK-^mamp fSB 3 E P R l 3 - K K laquo t laquo laquo S l S f ^ m SB 4 J C L J x h HB 5 dW(S7degn ^7 A i) x f-SB 6 U P R g n - KfCpound3EPRI$liiJipfifpound3l
(V)
JAERI-M 87121
図表一覧
表1 計算条件
図 1 するどい角を過ぎる飽和水もしくはサークル水のき裂内流動型式
図2 LDh = 12なる場合のき裂内流動型式
図3 き裂す法
図4 BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 100mm)
図5 11 11 (2 c= 50mm)
図6 BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c= 100mm)
図 7 11 (2c= 20mm)
図8 BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c=100mm)
図9
図10
11
11
11
11
(2 c= 50mm)
(2 c= 20mm)
図11 PWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 100mm)
図12
図13
11
11
11
11
(2c= 50mm)
(2 c= 20mm)
図14 BWR運転条件下の質量流畳と 2cとの関係 (4B 8B配管)
図15 11 11 ( 12 B 16 B配菅)
図16 PWR運転条件下の質量流量Wcと2cとの関係 (4B 8B配管)
図17 11 11 ( 12 B 16 B配管)
図18 BWR運転条件下で叫=13 5gpmを与える CODと2c
図19 PWR運転条件下で叫=13 5gpmを与える CODと2c
付録
表sl 入力データ FORMAT
表B2 入力データの意味と入力単位
表83 EPRIコードによる例題解析結果
表84 ]CLリスト
表B5 原研版プログラムリスト
表B6 原研版コードによる EPRI例題解析結果
(v)
JAERI-M 87 -121
13 ^ - A = ^ S a raquo C m ) A =sectiatiipsacm2] Ai =z=12Dh(cfey-5iga5Cm2) A = sect ^ A D reg a ( m 2 2c =poundgllpoundCm) C = orifice [ga ilaquo ( = 061) COD = S ^ P ^ f t C m ] O h =7Jlt^^WiIS[m) f ^JWSHampifc G =2gi5ftMigK (=Ju)[kgnfs ] G =yeniSlMraquoiilaquo C kgmVs ) G c = iplusmn) P i t fc tf pound E g j m raquo i sect g C kgmVs ) Gbdquo =APKfc t f S E i i m f t i i K C kginVs ) k = B f f l pound Cm] k =t^laquo0it ( = u g u ) L = SHaS3Cm) p c =tBPffi^CPa] Po = ltpoundpoundamppoundpound][ Pa) Apc =raquoalaquoJBKlaquofcffialaquo) 5S WftKJSSBampB (Pa) A p a laquo a = ffiSt^-ft (Pa) A P f =W^ftlaquo tSff i^J l^[Pa) A P l =APES5feCPa] APtotal = A p a c c + A P a r laquo a + A P f + A P
R h =amp5f$yenS ( = D h 2 ) (m) S =tfcxy b c t deg (kJkgK) U =^P^i iS v = 2ffljIBJpoundK ( = l i o = x v g + (l-x)v 1 )Cm 3 kg) v g c =tbPfcfcfcf2^^ffiJt^S(m 3kg] v g i =z = 12D hKH-SS(iafflJtSlaquo[mVkg) vlaquo =iplusmniPKtetf3frfgJtg8Km3kg) vo =APlttfctf3frfsectit^8Km7kg) x = ^ J f ^ (=Wg(Wg+Wt)) laquo = iplusmn iPJ t f cya^ i Tgt f Wo = K f t S t f i ( = G C bull 2 c bull COD) C k g s ) W g =|ggiSff0fc Ckgs) W = amp f f l f raquo e i t Ckgs)
(Vi)
]AERIM 87121
一覧ロヲ記
=き裂面積 (rrt)
=き裂出口面積 (m2J
A
= z=12Dh におけるき裂面積 (mZJ
=き裂入口面積 (m勺
=き裂長さ (mJ
= orifice縮流係数(=061 )
=き裂関口変位 (m)
=水力学的直径 (m)
=管摩擦係数
=2相流質量速度 (=ρU)(同 rrfs)
=平均質量速度〔同m2s)
=出口における臨界質量速度〔増加2SJ
=入口における臨界質量速度〔同加2SJ
A
2c
COD
G
G
G
G
k
=表面粗さ (mJ
=すべり比(=Ug U 1)
=き裂深さ (m)
=出口圧力〔向〕
=よどみ点圧力(PaJ
=加速度項による圧力損失のうち密度変化による損失項 (Pa]
Po
ムPacc
1)h
f
Ai
ん
C
k
L
Pc
(Pa J ldquo 面積変化 =管摩擦による圧力損失 (PaJ
=入口圧力損失(PaJ
ムPar
ムPf
ムP1
ムPlolal ムPacc+ムParea+LPf +ムP1
=水力学的半径(=Dh2) (m)
=比エントロピ(kJ増広)
=平均速度
=2相混相比容積(=11ρ=XVg + (1-x)v1) (m3同〕
=出口における蒸気相比容積 (m3見〕
= z=12Dh における蒸気相比容積 (m3同〕
=出口における液相比容積 (m31屯〕
=入口における液相比容積 (m3増〕
=クオリティ (=Wg(叫+W1)
=出口におけるクオリティ
=質量流量 (=Gc2cCOD)(kgs J
=蒸気相質量流量 Ckgs)
=液相質量流量〔同s)
=き裂深さ方向座標 (m)
(vi)
LH
RS-U
V gc
V 1c
z
V 10
V gi
h
R
W町
川
V
x
JAERI-M 87-121
r = y ho-Tffitt (=c p Claquo133)
i
i
(vii)
JAERlM 87-121
α =ボイド率
r ポリトロープ指数(=cpcv=1 33)
ρ =2相流密度[kgm3)
T 壁面のせん断応力
ωjj)
JAERI-M 87-121
l i C fc i
mmampmm9fM-eamp62qiampampt) BWRfcLlt(iPWRJlG^|--fflgti-e gpound-j-lt5EEfAraquo
raquoraquosWpoundt tSltraquoHLfc( l 2 3 )o N R C t t H raquo W f f i laquo laquo pound LTlgpm(4min ) pound
T t e I H I copy ^ S f poundcopyamp3 U5 )bdquo llffl^JiEgKBampfiHfc^TL copy- CClSflS^ffl
(B) ESKSraquofflaquoLfc^ ftMgH^EffcopySpoundlaquo4USfrSfrW6jMc-So (C) (A) IB) copyraquojatgtltfcEffrtraquo ampcopylaquoraquolaquoraquopound LT EcopyK^SSlaquolaquo34Ubullsectraquo
mmgmzyenxZo snaM^^-ttm ampltamp$(ampgtpoundpoundzMwmmmampwzgt
lB)copyWpoundKo^TttTfc1||S3SaWftScopyfflampC678) amp-ltM9] poundfflpoundgt ClQllcjSfS ^ W i B f ^ ^ i S o CT-(A)copyef3poundpound-laquoTcligate^tlliampOigamp(B)ltiiiS^$euro-SCilc J- T
C n - e t i E l ^ t f ^ i L r H e n r y copyxi(ll] [12] pound$ffl L T ^ S 0 JMR-eiiBiCWiKa- Kpoundffl
reg5o
1 pound amp 3 i raquo Dgt23)
_ 4xampgBHI D h poundsmfi ( 1
gn^jcta^aji-rs-fiaEottji^fliitwKgi^- tsicjamp^-aaTrcgrf 3laquocopyltilaquo
mil 0 lt L D h S 3
- 1 -
月
JAERI-M 87121
はじ め に
構造強度研究室では62年度よりBWRもしくはPWR運転条件のもとでき裂を有する配管か
らの漏洩率11関する研究を開始する本線は米国電力研究所 (EPR1)が作成した漏洩率解析コー
ド(1)を原研機FACOMM-3801ζ7ウン卜させ検証し解説と考察を加えたものである
漏洩率研究は米国で発展した(123)0 NRC は漏洩~検出感度として 1 9pm (キ4fmin)任
要求しており未特定位置からの最大許容漏洩率を 5gpm(宇 20Plmin)としている(1)日本
では IHIの矢野らの研究がある(45 )原研では配管破断試験が終了したので乙の設備を用
いてき裂を有する配管からの漏洩率研究lζ着手するのである乙の試験の目的は
(A) 機械加工によるき裂もしくは疲労き裂を有する配管からの漏洩率(kgs)を計測するその
結果き裂寸法と漏洩率との関係が得られる
(B)配菅11き裂が存在した場合それが原因で配管の不安定破機が生じるか否かを明らかにする
(C) (A)(B)の知見をもとに配管からの漏洩率を既知として配管11不安定敏墳が生じるか否か
の判断基準を与える別の見方をすれば配管の不安定磁場が生じる時の限界漏洩量を明ら
かにする
(B)の研究についてはすでに構造強度研究室の柴田ら(6 78 )金子ら (9J安岡ら(10)による精
力的な研究があるそ乙で仇の研究を新たに開始すればその結果を(B)と結合させる乙とによって
(C)の目的が達成される乙とが予想される漏洩率は当然ながら臨界流理論と密接な関係があり
(1)では臨界モデルとしてHenryのモデル(J1) (12)を使用している本報では原研版コードを用
いてBWRPWR運転条件における飽和水もしくはサプクール水による漏洩率について報告しで
ある
l基礎理論[l23J
き裂を流れる流体は 2i栂流となるが配管に存在する初期流体はサプクール水もしくは飽和水
とする水力学的直径Dhを
ip--EI--btiSUE-hEEEHR6EHUM前MLRBEgazpE
積一面一長
裂一周
き一裂
Xでき
凋唯一
h
ldquo
D
(I)
で定義する漏洩率研究ではLDhが重要なパラメータとなるまたき裂表面粗さは漏洩率Iζ影
響を与える乙と大である
図 12にき裂を通過するこ栂流の状態を模式的に示すき裂に沿って以下に示す3個の領域
を定める
領域 1 0 L Dh主主 3
乙の領域では液体ジェットが形成されその囲りを蒸気がとり囲む
JAERI-M 87-12 1
S2 3ltLDhlt12
ffittS LDhS12 HLRVXV -tt~mmmztxZo ssKM^xEimv Kampfrgtrraquojgttampo
m3Kamp1regXm-f2gtmltOtpoundltlt)pound3li (convergent c r a c k ) copy ^ ^ ^ t 0 d S J K o ^ T I i JATlaquoDltR5poundgfttt
(1) C0D( iL2clt J tRLTgtMltiVgt (2) poundlaquofflffilftfcraquo-TiSjWclaquogtLrilto (3) ampltix y hiLD h =12-e^^lcfialaquoL C copy ^ t - e ( i E ^ ^ ^ f ( i i p f I f S 0
(4) laquoHiElaquottaEltffS (5) 0Hzlt12Ih~mmkamptSlt x=0poundtZgt
11 laquolaquoS1J
GA= const (2)
dG G 5A _ 27 + A ~87 ~ deg ( 3 )
12 S l t t f i amp I l
6zK p pA dz Adz 2D
M)l4J4lTcopylaquofc^KUTto SKraquooTi|MftK3araquo)SIampS I 8IMuWpound1irflpound-e
z 9 (gt uA) bdquo _ 5 1 mdash = 0 i L T
MPV _ d( PA) u dz dz 2D4
imtwrn mrmammm$xampzgtlt mmm^ommAtixnampeK^^zE^m^^
A P = 2 D ^ 2 ( 6 )
- 2 -
JAERlM87-121
領域2 3 L Dh 12
乙の領域では蒸気泡が形成されるLDh三五12まではき裂に沿っての圧力は一定である
領域3 LDh 12
液体ジェットは二相混相流にだるき裂に沿って圧力は pIC向かつて減少する
図31ζ本報で考察する所のすぼまりき列 (convergentcrack)の寸法を示すき裂については
以下の仮定を設ける
(l) COD はLや2cと比較して小さ Lき裂面積は流れに沿ってゆるやかに減少してLく
液体ジェッ卜はLDh=12で完全に崩壊し乙の点までは圧力分布は平担である
(4) 液相は非圧縮性流体とする
0三五 z 12 Dhでは相変化はなく
(2)
(3)
x= 0とするョ(5)
質量保存則11
流路面積が変化するき裂を流れる 2相流の質量保存則は
(2) GA= const
(3)
もしくは zで微分して
九十山
内十内
運動量保存則12
fi=-d(pA)(fρ G2
dz Adz 2Dlsquo
運動量保存の式は
」 但盆
G2ι-(1νρ)いρA
(4)
(4)は以下のようにして求まるき裂に沿って単位長さ当り運動量を考えると流れが定常流であ
θ(ρUA) るから一一万I一 =0として
d(pAρu2
dz 一却h
Aa-u一
ρ一
引一也 (5)
となる (5)の左辺は密度変化と函積変化によって生じる加速度項右辺は外刀項であって第一項
は圧力勾配第二項は摩擦損失である摩擦損失の実験式として管長eICお貯る圧力損失を
企 p=fEtρu2 (6)
-2-
JAERI-M 87-121
T-4nlaquo maft^itour^iia^ss^ii-^-ltdeg u 2 ^ H i n s o c harass 2 JST
dQou8A)_ d G2A
(7)
B)(7)lcftA-fSi
mdash - ^ i mdash G A 9 z
( ^ ) - y 9 F ( 8 )
c n M 4 ) copy pound a i ^ 5 o KSiiJtGfiACggampi LTfMraquoyenraquoJfcD
G=GcAcA (9)
13 poundSlcBofcKampraquo
(4)tbn(z = L)raquopoundAn (z-=0) i f zK-3 l raquoTlaquoraquoL aicraquorfcff ilaquo3poundraquo4 0
Apoiai = Api + Apabdquo + Ap a r e a + Apf (101
= Go Vio _ G c Vio Ac 2 C 2 2 C 2 ^ Ao A Pi 57^2 o7^C-4mdash ) 111)
tDii^iicopy o bulle^g^bic j sectE^^T(i(4)copym i i|-e^^$ n s o
APacc = J G 2 ^ ( 1 ) ) dz
= J L G 2 C (i-x)v + xvg]dz aa o dz 8
aaKgt^Tffi (4)laquo-laquo+nif dvo dz=o tuzlto-e
A P a C c = J 1 2 D G 2 - ^ L d z + J U 2 r C( l -x)v 1 0 +xv g ]dz 0 QZ UZ
- 3 -
JAERIM 87-121
Af で与えれば単位長さについて生じる摩擦力はー一一ρu2で与えられるこれが右辺第2項であ
2Dh
る (5)をG=ρuを用いて書き変えると加速度項は
θωugA)θGZA ーマ三一=五 (-r)
A
一ZOB
=G2A万立lt~)+担A4立十 G2
Oz ρρσZ ρ (7)
(3)を(7)1ζ代入すると
(ρuZA)θ1 G2 aA 一一方Tー=G
2A万-zlt戸 )-7否7 (8)
乙れが(4)の左辺となる質量速度GはAの関数として質量保存則より
(9) G=GcAA
で与えられGcは後に定める
き裂に沿った庄カ損失13
(4)を出口ltz = L)から入口 (zτ0)までzについて積分しき裂に沿った圧力損失を定める
U()) ムPtotal ムPI+ Lpacc +ムParea+ムPr
と書いて右辺の各成分を順次定めてみるまずム P1は入口損失であって(2)を用いれば
o 2V Gc 2Vo AームPI と un ~U = cn ~U (ーム)2 C2 2 C2 A
れ
Mnu
となる
加速度項のうち密度変化による圧力降下は仙の第 1項で表示される
βPa同 =rG2品(1ρ)dz
=IG2是((1 -x)い XVg J dz U2J
聞において仮定(4)を考慮すればdvodz=Oとなるので
dvιd dpacc =rUG2 UVl且 dz+ Jl~D G2
ー ((1-X)Vo +xvR Jdz dz U -dz --- _ bull
-3ー
it--flit--iiiu
JAERI-M 87 -121
=G 2C(l-x)v 1 0 + xvg )gtbdquo
= G 2 ( ( 1 - X c ) Vic + X c V g c - V l 0 ]
=G a Cx c (v g c -v I 0 )3 03
aaicfeigtrx (z=i2D)=o amplttovc = v 1 0 (^ESlt t ) poundffiffi Uzbdquo G t t^p^n i t - r
G2 = G g G deg = -^-(l + CAcA)2] (14)
G 2
APacc=^- S -C l + CA cAi) 2][X c ( V g c - V 1 0 ) ]
G2 dA A P = J o ^A d ^ d Z
AO A
= G 2 A 2 fAc -yenmdash dA U c A laquo J A 0 A 3
-f- ( v l l i - l + ( J ) ) + x ( v v bdquo ) l - l + ( | ) ) )
tt6)copy^3SfCfc^T
A C i 3 d A = r i ^ d A + j A C bull+raquo(-gt d A AO bullbull AO A Ai
f xdz
fcJctf
J xdz 12D
- = Vgc+_V gj_
2
ttyen^Wttttlsect LTx ( v g - vbdquo )fflJgpoundiraquocopyft(tplusmn Lfcc
- 4 -
JAERI-M 87121
=G2((1-X) VIO+XVg)~位m
=G2((1-XC)Vlc+XcVgC-VIO)
U3) =G2( Xc (vgC -VI0))
(13)において X(z=12D)=OおよびVlc=V10(非圧縮性)を使用した Gは平均値であって
G2 = 今~=手(1 + (Ac AIア〕 (14]
よって(13)は最終的に
tPacc =子(1 + (Acl AY)(xc (い (15)
となる
次に加速度項のうち面積変化による圧力降下を求める(4)の第 2項より
G2 dA
tParea = J 一一一一dzρA dz
4AC G2v = ーーーー-ーJAO A dA
dA
=手 (v1o-1+会内王(予g-V10)ー1+(全)2 ) (16)
=GiAI会
h+X(Vg-V10)
Ad d A や dA+fC Ai
酬の第3式において
JAC43dA=JAi AO AO
とし右辺第2項の積分計算においてvg(A) X(A)のままでは積分不能なので
Z-z
d
一d
x一X
D
一
D
L
U
一LU
FJEFSJ
一一-x
および
日切ご _Vgc+ Vgi V g一一一宮一一
なる平均的値を使用して X(Vg-VIO)の項を積分の外1lt出した
-4-
JAERI-M 87 -121
mmzmmampiz laquot BE nnTmxzm 4 s t n r-- f G 2
J
^ 2 - D h C G 2 v d Z
= mdash T G 2(xv g+ ( l - x ) v bdquo ) d z
fC2
- ^ C (xv g +( l - x ) v 1 0 K L D h - 1 2 ) )
f = T ( | - 1 o U 2 ) (19)
TxZgtnZ0 sectgfflffi(H-ft^poundtiott5copy^Nikradsereg^poundffl^Tf pound
p = 2 1 o g ( R h k ) + 1 7 4 (20)
14 fflOEfipoundKraquoiSSltcopyMamp
Pc = P o - A P t o a l = F ( G c )
=PO~Y1^ ( Af ) 2 + 1 + ( i f ) 2 X c ( v ^ V l o )
+vo 1 - ( ^ ) ) + x ( v v ) U - ( - ^ ) 2 )
+ ((xvB+ (1-X)VJbdquo(LDI-12)) (21)
i t t S o BDraquoc5igtrpc poundampSfcfiG cgEftTteltTittfcgtttl gt raquo _ e c reg G c ^ a 6 5 0
- 5 -
JAERIM 87121
最後に管摩擦による圧力降下は凶の第4項で表示され
L f G2
ムPr=J 一一一一九 ρ2Dh
=iIL GZv dz 2 Dh J 0
=ム sG2(xvg+ (l-x)v1o)dz 2Dh
fG2
=子 ([ xVg+ ( 1 -i( ) V 10 ) (L Dh -12 ) )
となる Dhはz11依存せず一定とみなしているので積分の外に出しである
管摩擦係数 fは
f=T(tρu2 )
U8)
U9)
で与えられるき裂の表面は十分荒いと考えられるのでNikradseの式を用いて fを
i=叩 Rhk)+174 四)
で評価する
14 出口Eカと臨界質量速度との関係
以上で側で定義した 4個の圧力領失項が定まったき裂出口における圧力は出口における質量
速度の関数であるから
PC = POームPtotal=F(Gc)
G~ V10 Ac = PO -c ( I~ (一一+1+ (五一iHXc (vgC-vlo) ) 2 C Ao
+VIO 1 -(うと))+王仔g-V10) 1-合))
+fx干g+ (1一五)VIO ) (LlDh -12) ) 1)となる聞においてPCを求めるにはGcが既知でなくてはならない次章で乙のGcを求める
-5ー
JAERI-M 87-121
2 2ff iB^Mi$laquoGc (123)
(1) if^fflrMUiffi^Jx-r mamptirZo (2) ^copyfpoundJg M t t H i ^ K i ^ ^ u B u = l i i S (3) 0 s J L D t laquo 1 2 T l x = 0
CfflltS^copyfeilcG c(i
G = - C x - ^ + ( v 6 - v ) - g )- (22)
i laquo t gt 5 o Ql)poundgtpoundiq22)poundALlaquoSIlpoundttiiA(pound^LCo T ^ e teffiaKfctf S t tS i l pound ^ L T l gt 3 o
fltffcatfcfcT LT lt pound laquok -p left s 0 Henry li-3poundiBlaquoaEBrticfctf 1 ttaaampflEOampMffli ffKH--gpoundffiLfc an tnffl^ntfLDhsi2olaquolaquoKiraquor
= N dp dp
i ^ S o c e l t
N = 20 0 xE xE lt 005
N=10 x E S005
X E = C 4 ~ pound J E S g - Si
d x E _ u XJ dp ^ x dp (2laquo dp -s J E
amppoundftlMScopyEttttl9amppoundft0 6 i T
dv vbdquo _ dp pj-
r = C p c v
- 6
JAERIMB7121
2 2相臨界質量速度Gc(123)
Gcを求めるに当って以下の仮定を設ける
(11 き裂中の流れは低クオリティ高圧とする
(2) その結果流れは均質となり usul= 1となる
(3) 0 ~ LI Dh ~ 12では X==O
乙の仮定のもとにGcは
Gトー〔 xh+(vg-vl)451ildp
bull 0 bullbullbull ap 2)
と表わせる(1])をもとに闘を導入した結果を付録Aに示した下添字eは出口における状態量
を示している
L Dh孟 12の領域では相間質量移行率が無視できなくなるかっ図1図 21ζ示したように圧
力が急激に降下してくるようになる Henryは一定面積流路内における l成分臨界流の棺間質量
移行率11関する実験式を提示した (11)乙れを用いればLlDhミ12の領域において
回)
となる乙乙lζ
N = 200 XE XE lt005
N = 1 0 XE 主主005
Sn -S X= (ーとーeJ
助
Sg-SI ldquo
乙れを微分して
Aιds dXE
(1-x)ザ +x孟止XE - dp 0P dp にSg-Syen
-E 幽
iii
であって添字Eは熱力学的平衡状態を示しておりすべての状態量やその微分値は上流側よど
み点抗態を固定したままで熱力学的平衡条件から定まる乙とを示している
さらに蒸気相の圧縮性は等温変化のもとで
dvι=ーヱL
dp pr 四
r = cpl c
-6-
JAERI-M 87-121
G2
c = [x - ^ - ( v ^ v ^ N - j j ^ 1 26)
x = B ( x L T - x ) d ( z D h - 12) (27)
B = 00523
x L T = N x E (28)
T amp 3 0 (Z7)poundz = 12D h(x=0) i z = L ( x = x e ) i copy F B T e laquo t pound plusmn
x = x L T [ l - e x p - | ( z - L ) H x e expC-i ( z -L) ] (29) Dh Dh
i t t O z = 12Dh Tx = 0 laquo S lt 8 f c f t A f i t f
Xe=xu T Cl-exp-B(LD h -12)J] (30)
secttftSlt fclt29)pound z =12 Dbdquo pound z = LCD^-eatiJ-LTtfflgliKfcW-S 3^ J T-fpound$a6
X L - 1 2 D ^ 1 2 D h x d z
mdash XLT _ D 1
B LDb-12 u
Po - P B = -^pv bull (32)
G = gtu $ X
G = v 2 o ( P o - P B )
- 7 -
JAERI -M 67121
で与えられる聞と闘を聞に代入すれば
G宮〔 xiL(vg-V10)NAEi〕2pr 8 υ dp (26)
となる
混相体のクオリティ xは指数関数的IC緩和するとして
x=B(xLT-x)d (zDh-12) 町)
としてみるここに
B= 00523
XLT = NXE 側
である闘を z=12Dh(x=O)とz=L(x=x)との閣で積分すると
x= X州一切ト喜 (z-L)))+ Xe時ト主 (z-L) 1 JIh Llh
倒)
となり z=12Dhでx=Oなる条件を倒に代入すれば
X=xLT(1-expーB(LDh-12) J) (30)
が得られるまた仰を z=12 Dhとz=Lの聞で積分してこの区聞における平均クオリティを求め
ると
王=--L-fL xdz L-12D
-nd
一D一
F一YLA
一BT
X 一一
(31)
が得られる
最終的に凶と聞とを同時に満足するGcを見い出せばよいそれには出口圧力を変化させてくり
返し計算でGcをもとめる必要となるデータはき裂形状とよどみ点圧力温度である
また流れが臨界流に達していない場合は単相流非圧縮性流れの式から
Po -PB= 2ρu同 間
G=ρuゆえ
G=2ρ(Po -PB ) 倒
となるf
(2)ではG= 2g石O-PB)となっているが間違いだと思う EP副プログラムで酬を使用している
ので問題はない
-7ー
JAERI-M 87-121
3
(1) BWRjMampgft (2) PWRaKftft
lcfcy-Ssch80fcJO schl60ffl^|l)^tcopyiiia^^is6Co itampamppound-amp 1 icf^to poundcopyt raquo - e ( 4 S a S 2 c pound8(BI |alaquot tC0Dpound 8 l raquo S L f 5 gt - laquo i L f c o 2c = 20 50 100 mm COD=005 010 015 020 025 mm U i 4 B 8 B 12B 16 B copy sch 80 amp J Ofschl6Og2copy0PWpound Ltz0
3 - K0fctjpound LTt tEI^Ka i igGc (kgm7s) ^ 5 ^ 8 ) 1 ^ f c pound ICKATcopylaquot 9 K 3iiBlWpoundLTGc (gpmmm 2)^J6Co
1 kgm2s= 11 mVs=(l378543)gallon10 6mm 2(l60)min
- 1585 xlO^gpmmm2 (34)
W c = G c 2 c C O D (35)
31 n5tflraquoaaGepoundpound8JBttpoundregNff
= 100mm 5OmmiLfcfl0GeM^LT^5o 2 o O H i J t g f 6poundi^f( poundpoundlt I f t o T l i bull S t i t f ^ ^ S o 2c = 20mmff l l ( iLT( i^^^l l4 g]5 i ^ lt ^ - t - 3 f c 0 oIC|a6 iH7t i2c=100mm 20mmcopyBcopyPWRiIiK^copyGlt 2-^rTo ftiO ^JimdashSfcLT^So 2c=50mmcopyH(i^LT( i^ j ^^ Ccopy 2 f tcopy l lpoundpoundlt- i f e L T W c 0 pound ftrt6g^)8(amp0$M8
JilJcopyCltt^tgtaBiKlttGelttcopyBI^plusmn2clci^cff-rcODiLfccopyffi^-SCii5laquoo L T E f f P S i laquo e E f r laquo f f f t t lt 3 6 a f f 4 L i t t f c 4 amp S raquo laquo i t t 0 e
32 n j M t t 9 U W pound pound 8 pound t t lt a gt M i
-3flcWclttS^WltbcopyM^to5o SHcopyi iraquoraquoplusmnGcbulllaquolaquoltbull W cCgpm)poundampfflLT (^copy-CCfflffiO^^^ffl-C^So S8raquo6Eri3Tfc fflfcJcSWc^^-To H8Ki5gpm lregJ|gpound lgpm|SS$ampSLT3o CfflSI^ffl^SCifcfcoT KtziZ2 c = 100mmpoundbull-
- 8 -
JAERI-M 87121
位司考3
原研版漏洩率解析コードを用いて
(1) BWR巡転条件
PWR運転条件
における sch80および sch160相当肉厚からの漏洩率を求めた計算条件を表 1IC示す乙の計
算ではき裂長さ 2cき裂開口変位CODとき裂深さ Lをパラメータとした 2c=20 50 100
(2)
mm COD = 005 010 015 020 025 mm Lは4B 8 B 12 B 16 Bのsch80およ
びsch160配管の肉厚とした
コードの出力としては臨界質量速度Gc(kgm2 Is )が得られるがζの値をもとに以下のように
単位換算をしてGc(gpmmm 2)を求めた
ー
-lili--
1 kgm2s= 11 Im21 s = ( 113 78543 ) gallon 1 106mm2( 160) min
(問)= 1585xlO6gpmmm2
Dhは(1)から求めたまた質量流量Wcは
(35) Wc= Gc 2 c COD
から求めた
臨界質量速度 Gcとき裂形状との関係
図4から図7にGcとCODとの関係を示すこのうち図4と図5はBWR運転条件において2c
=100mm 50mmとした時のGc値を示している 2つの図を比較すると両者は全く重なってい
る乙とが分かる 2c=20mmの図は示してはないが図 4図5と全く同一であったっき1ζ図6
と図 7は2c= 100mm 20mmの時の PWR運転条件のGcを示すやはり両者は一致している
2c=50mmの図は示してはいないが乙の 2枚の図と全く一致していた 乙れが臨界流の特徴
31
jitBilli--Eiri--
である
以上の乙とからき裂形状と Gcとの関係は 2ciζは依存せずCODとLにのみ依存する乙とが分る
そして配管口荏が大となる程配管肉厚すなわちき裂深さ Lが大となるため管摩擦が大となるので
Gcが小となるのである
臨界質量流量Wcとき裂形状との関係
つぎにVれとき裂形状との関係を求める現実の漏洩量はGcではなく Wc (gpm )を使用して
いるので乙の値の方が有用である図8から図13までに聞によるWcを示す図8Irは 5gpm
限界線と 19pm限界線が示してある乙の図を用いる乙とによってたとえば2c=linfinmmを有す
-8-
32
JAERI-M 87-121
h 16 4 y-^sch 80Egjampraquoamp5 gpmOiiS ipound-4gtLSCODfflffigglc^iampSCt^tijjfeSo 3 copy0y^(tCOD==O22mmpoundgEltampltitl6o BWRPWR0M-Ji3pound[118 tmuttktamptZC t claquofc oTPWRBcopyWc 02fJBWRB$0Wc =fc 0 W t ^ S C i ^ S o cnlaquoGc0fi 5 PWRI$ copyBWR8$J raquogt fc^-eab-Sraquopound-bullampbdquo
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33 1 3 5 gpm europound bullamplaquoraquo- pound
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4 M lamp
(1) laquopound3 (2) SMP^amp (3) tsmmz
(1) Kft^GcttsectpoundEHnpoundttpoundpound9E|3icttU 58[gltlciittLtt^o ^LTitfS
(2) 1 3 5gpmpoundiStSlflngfipoundsectSfipound0|lf|poundIILfco
- 9 -
符
JAERI-M 87121
る16インチ sch80配管から 5gpmの漏洩を与える CODの値を容易に定めることが出来る今
の例ではCOD=022mmと読みとれる BWRPWRの差で見ると図8と図11とを比較する ζと
によってPWR時のWcの方がBWR時のWcよりも大であることが分る乙れはGcの値がPWR時
の方がBWR時よりも大であるからである
図14から図111ζは横軸lζ2cを採ってCODとLとをパラメータとした時のWcを示す乙の図
から 2cおよびCODが小となれば当然ではあるが叫が減少することがよく分るまたWcは2c
lζ対し直線で変化する
33 1 35 gpmを与えるさ裂寸法
図8から図13を用いて既=l35gpmを生ぜしむる所のCODを読みとって乙れらのWcを
与える 2cとの関係を明きらかにしたのが図18と図19である 2cの値としては 2050 100mm
の3点のみをパラメータとしたので少々雑ではあるがWcを一定とする 2cとCODの値の組み合せ
状態がとの図から得られるなお図1819において叫=35 gpmを与えるデータ点がそれぞれ2
点および 1点しか与えられていない理由は 2c=20mmではCODgtO 25mmとなってしまうから
である計算では 005 孟 COD~ 025mmまで変化させ CODgt O 25mmについては計算してい
ないためである
4結 論
米国電力研究所が作成したき裂からの漏洩量を求める計算コードを原研機にマウン卜させた
初期流体は飽和水かサブクール水であって臨界流モデルとしてはHenryのモデルを使用してい
る乙のコードを用いて質量流量を
(1) き裂長さ
(2) き裂開口変位
(3) き裂深さ
をパラメータとしてBWRPWR運転条件で求めたその結果以下の乙とが分った
(1) 質量速度Gcはき裂開口変位とき裂深さに依存しき裂長さには依存しない そしてき裂
関口変位が小なる程またき裂深さが大なる程Gcは低下する
(2) 1 3 5 gpmを与えるき裂開口変位とき裂長さの関係を図示した
謝 百字
本報をまとめるにあたっては構造強度研究室柴田勝之博士よりまたプログラム編成にあたって
はCSK関谷秀郎氏より有益なコメントを受げました
-9一
JAERI-M 87-121
n m
[1] RP Collier et al Two-Phase Flow through Intergranular Stress Corrosion
Cracks and Resulting Acoustic Emission NP-3540-LD April (1984)
[2] D Abdollahian B Chexal Calculation of Leak Rates through Cracks in Pipes
and Tubes NP-3395 December (1983 )
(3) M E Mayfield et al Cold Leg Integrity Evaluation NUREGCR-1319 R 5
February ( 1980)
(4) fciF ampa w Effaa i8gtampcopylaquoKmlaquoE 23regBampteygts9AmtiiMix M B313C1986)
C5) T Yano E Matsushima A Okamoto Leak Flow Rate fromThrough-Wall Crack
in Pipe 2nd ASME-JSME Thermal Engineering Joint Conference Hawaii
March (1987)
(6) K Shibata S Miyazono T Kaneko N Yokoyama Ductile Fracture Behavior of
Circumferentially Cracked TYPE304 Stainless Steel Piping under Bending Load
Nuclear Engineering and Design vol 94 (1986)
(7) mm amp mihiifr Ramp^ampti+ampsvsmmmltDmmitMyen9plusmnLBBMb E8laquo24laquo5 (1986)
(8) mm raquo WHS wmttziiMmmmampGtzGt yf-pssus304SiBejraquofcj ampSTS42ampXmampBltDampmtM$M JAERI-M 86-078(1986)
(9) amp^ mm M sraquo m^ampampmttvmmmmt2gtw JAERI-M 85-064 (1986)
cio) gem mm raquo Bgt ejFElaquottcopyffittttlaquofcHetpound (raquo2laquo) JAERI-M 86-098(1986)
(11) R E Henry The Two-Phase Critical Discharge of Initially Saturated or Sub-
cooled Liquid Nuclear Science and Engineering 41 (1970)
(12) R E H e n r y HK Fauske The Two-Phase Critical Flow of One - Component
Mixutures in Nozzles Orifices and Short Tubes J of Heat TransferTrans
of the ASME May (1971) fcJfgcopy$IE8 (1 sep 1987) K^^rJpoundlTlc^StfregXtt^^fcf f le i i JDLrJlto
(A) T Yano et a l Leak flow rate from through-wall crack in pipe JSME
Tuternational Journal to be appeared
(B) T Yano et a l Evaluation of leak flow rate and jet impingement related to leak before break Nucl Eng Design to be appeared
CO H John et a l Kritische Leckstromung aus rauhen Rissen in Druckbehaltern
kfk 4192 to be appeared
- 1 0 -
]AERI -M 87121
献文考参
R P Coll ier et al Two司PhaseFlow through Intergranular Stress
Cracks and Resulting Acoustic Emission NP-3540-LD April (1984)
D Abdollahian B Chexal Calculation of Leak Rates through Cracks in Pi pes
and Tubes NP -3395 December ( 1983 )
M E Mayfield etal Cold Leg Integrity Evaluation NUREGCR-1319R5
February (1980)
矢野松島岡本配管貫通欠陥からの流出流量第23回日本伝熱シンポジウム講演論文
集 B313 (1986)
Corrosion 〕-〔
(2 )
(4)
(3 )
dnttbijuMANnu町frpド9Pドtμトゃに広
υιhhhl吻1
j
T Yano E Matsushima A Okamoto Leak F10w Rate fromThrough-Wall Crack
in Pipe 2nd ASME-JSME官官rmalEngineerir恵 JointConference bull
March (1987)
Hawaii
(5)
K Shibata S Miyazono T Kaneko NYokoyama Ductile Fracture Behavior of
Circumferentially Cracked TYPE304 Stainless Steel Pipi曙 underBendir事Load
Nuclear Er習ineeringand Design vol 94 (1986)
柴田金子横山ほか周方向欠陥を有するSUS304鋼配管の延性破墳挙動と LBB評価
圧力技術24巻 5号(1986)
柴田大場川村ほか貫通または未貫通欠陥を有する 6インチ口径SUS304鋼配管およ
びSTS42炭素鋼配管の延性破境挙動 JAERI -M 86 -078 (1986)
金子柴田大場ほか軽水炉配管材の延性破墳に関する研究 JAERI-M
(1986 )
安田柴田大場ほか軽水炉配菅材の延性破壊に関する研究(第2報) JAERI-M
86 -098 ( 1986)
85ー064
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
R E Henry Theτwo-Phase Critical Discharge of Initially Saturated or Suo-
cinfinled Liquid Nuclear Science and Er恵ineering 41 (1970)
R E Henry H K Fauske The Two-P加seCritical Flow of One -Cornponent
Mixutures in Nozzles Orifices aOO Short Tubes 1 of Heat TransferTrans
of the ASME地Iy(1971)
なお本稿の校正時 (1sep 1987)において以下に示す最新の文献を得たの守追加しておく
Leak flow rate frorn through-wall crack in pipe JSME
dl
噌
EA〔
(12)
T Yano et al
Tuternat ional Journal to be appeared
T Yano et al Evaluation of leak f10w rate皿 djet irnpingernent related
to leak before break Nucl Eng Design to be appeared
H John et al Kritische Leckstrるrnungaus rauhen Rissen in Druckbehal tern
(A)
(B)
-10-
to be appeared kfk 4192
( C)
JAERI-M 87 -121
i n laquo bull laquo =
Po To 2c COD L k m s kPa degC mm mm mm cm
BWR 6865 2845 20 50
100
005 010 015 020 025
86 127 174 214
0003
PWR 15651 3249 20 50
100
005 010 015 020 025
135 230 333 405
0003
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JAERI-M 87121
件
圧 力「五度 き裂長さ き裂関口変位 き裂深さ 表面粗さ図 番
Po To 2c COD L k
kPa C mm 官官n 官官n c町l
005 86 20 O 10 12 7
BWR 6865 284 5 50 O 15 174 0003
100 020 21 4 025
005 135 20 010
230 PWR 15651 3249 50 015
333 0003
100 020 405 」025
--
条算2十表 1
上から順次sch80配管48 12 16B板厚に相当している
κヶノパル何〆シシ4ェ三
写汚字ヲヌ~ガミと
Pb PIyen lt110 lt 3 3 lt 110 lt I2 _
WAWH3ケ~Mとご
--一一一一一一沼稲zqTI附PHASEREGION
上から順次 sch160配管 481216 B板厚lC相当している
路話室grVAPOR
LlQUIO p芳男
AnE|し
z 110gt 12
するどい角を過ぎる飽和水もしくはサークル水のき裂内流動型式図 1
一一」ふれ」
ASSUMEOyen ーーーーー--~shyACTUAl-
yen Z
LlDh= 12なる場合のき裂内流動型式(11 )
-11-
110 bull 12
図 2
pound
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19B7 March 11
13 4 laquo Tf ft L13
I Po =6865 kPa =I 50000
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i i i i i i i
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33
14 BWRjlfe^ToKMKGciCODiff lBMSi (2c = 100 mm)
~明旬同司~~明弔問_--lt-~一一ー 1
一 一一hellip一一一一
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た白河
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infin7HNH
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48um
PO =6865 kPa To =28450C
2C=100 mm k =30um e4
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tl
O
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01 0-2 COD(mm)
O
O 1ge7 Apri 9 i田
inlet plane Ao
BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 100 mm) 図41
4EA L
き裂寸法図3
1987 March 11
o o o o in
JAE
RI-M
87-121
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B
B
B
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凡 =6865kPa To =28450C 2C=50mm k =30um
叫
ε ε05 崎ε a m u () 1
51
O 05
Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
O O
Dh(mm)
o 01 0之 03COD(mm)
05 o
19amp7 Aprillgt iso
PWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係
(2 c = 100 mm) 図6BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係
(2 c = 50 mm)
1銘7April 17 iso
図5
JAE
RI-M
8
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-
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2C =20mm k =30μm
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O
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o 01 ひ2 03 COD(mm)
05 O o
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o 01 02 03 COD(mm)
05 O
la7 AprillO is図8 BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 100 mm)
T鎖rIMay7 Iso
図 7 PWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 20 mm)
JAE
RI-M
8
7-1
21
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BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 20 nun) 図 10
1987 May 7画
BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 50 nun) 図9
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87-121
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PWR遂転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 50 mm) 図 12
1987A防illOiso
PWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 100 mm) 図 11
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BWR運転条件下の質量抗量WcとCODとの関係 (4B 8 B配管)図 14
PWR連転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c=20mm)
1967 May7 Is
図 13
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PWR遥転条件下の質量流量Wcと2cとの関係 (4B 8 B配管)図 16
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50 100
2C(mm) 20 O
50
2C(mm) 20
1967 May 15也
1民r1May 9 iso
BWR速転条件下でWc= 1 3 5 gpmを与えるCODと2c図 18PWR運転条件下の質量流量Rと2cとの関係(12B16B配管)図 17
JAER
I-M
87-121
COCO CD
se^joo mooco gtioosr
o o pound E SS
o CM
CO
o CM
u
AJ Q
O
U
e 3
p
m St a
(uJUJ)aoD
-20-
ダWc
』〉阿刃向玄infin48-N-
03
E E ~ 02
Q
O 1
po
100 50
2C(mm)
19J7 May明国
PWR運転条件下で叫=1 35 gpmを与えるCODと2c図19
JAERI-M 87-121
HMA Henry(DmWtilTil (12)
(i) mampltoamp $fl3 Wi = (gt ui Ai
3KSMB W 8 = lt o g u g A g (AD
(2) ilfampficopy^
d(WgUg+WiUi) =-Adp+dFw ltA2)
ffi^J^liaiCjS^^lttiii)llcj5^^(i^^^J0^trSiLTlaquo^^^^^-r5i (A2) (iWg=xW W = ( l - x ) W G=AW4ff l^ t
dp=-d[G x u g + ( l - x ) u ] (A3)
SJ^Bfra dG=OTltfc bullsect$raquopound (A3)laquo
dp=-GdC x u g + (1-x) u ) (A4)
i tt S o Bgf^fite throat g|5Tpound t 5 C i ^
c - _ [ d ( x u g + ( l - x ) u i 3 _ c d x k + ( l - x ) u i ^ 5 )
K l ^ f t laquo throat SiJKfclr
- g - k - 0 CA6)
T5o (A5) ICfe^TuipoundxlttkTg3gLrsecto
(A 7)
xG = lt0g ug a
(1-Ug =
- x) G = P ui
kui ( 1 --a)
fcOai ufB4-T4i
U ] = xv R +k ( l-x)vi c U ] = k (A 8)
tiss cn (A5)iclaquoAtn(i-^-=oatLT
-21-
JAERIM87121
付録A Henryの臨界流モデル (12)
乙乙では仰を導入しておく
Moodyは1成分2相混相流の質量速度を熱的平衡のもとで求めたここでは非平衡モデルを用
いてよどみ点状態量のみを既知として質量速度を求める
(1)連続の式
(2)
I夜相
蒸気相
運動量の式
W ρU A
Wgρg ug Ag
d (叫Ug+WU) =-Adp+ dFw
(A1)
(A2)
圧力勾配による外力と運動量による外力は摩擦力より大であるとして摩擦力を無視すると (A2)
はWg=xWW=(-X)W G=AWを用いて
dp=-d(Gxug+(l-X) u)
臨界流では dGOであるから (A3)は
dp-Gd( xUg+ (-x) u)
となる臨界抗態は throat部で生じることから
dxu~+ (1 -X)U _ dxk+(I-x) u G f= ー(- ~-g --- )=ー〔dp dp
臨界条件は throat部において
dG I
dp l - V
である (A5)において Uを xとkで表現してみる
xG =ρg ugα
(l-x) G =ρI UI (1-α)
Ug= kUI
よりαとUgを消去すると
U=2Svg+k (l-x)vLG k V
dGとなる乙れを(A5)に代入すれは一一ー=0を考慮して
dp
-21ー
(A3)
(A4)
(A5)
(A6)
(A 7)
仏8)
JAERI-M 87-121
-G- = C xk+ (1 -x) v f + k O - x ) v ) G 3
= G - d _ [ ( x k + c l - x ) ) x v f f + k ( l - x ) v n ( A g )
G ^ - ( - ^ - [ x k + ( l - x ) ) x v raquo V gt r ^
i S^^S f f t ^ i
G2
c = -c |-l+x(k-l)mdashlaquo+^l+2x(k-l)+v2 0c-l)+k(l-2x) g
civ ~ mdash V7 dk + l+x(k-2)-x 2 (k-l)^+x a - x ) ( v i - p E ) ^ r (All)
(a mtiimv-r4bLltimjpoundti-ampo cornsitix^
d v laquo x dx yen
g + ( v g - v ) ^ Go=~C x ^ g + ( v g - v ) ^ ] (A12)
- 2 2 -
JAERI-M 87121
xvg+k(1-x)v _G-1=一一(xk+ (1 -x) (XVg-rKkyenJ -1) V) GJ dp
=G1-〔xk+(1-x))xv+ k (トx)vL) ) (A9) C1p q II k
よって
Xv+k (1-x) v G=ー〔百E〔lxk+(1-x)lb I〕1 仏10)
微分を実行すると
G ト=一〔守t七か1川1作川+x(α併山kトk-l寸1川)川伽+~(1μ1+2x(k- 1) 川+刊v)ωω2恥刺(X-l)刊)dp k
一一一一一 dv Vn dk + l+x (k-2)-x2 (k-I) )高I+x (1-x)(v)-in石 J-1ωJ)
乙乙で次の仮定を設ける
(1)液相は非圧縮性とするすなわち生 odp
(2) 流れは低クオリティもしくは高圧とする乙の場合k宇 1としてよい
以上の仮定を(All)I乙適用すると
x-p
d一d
lsquovv a
w
lsquo+
V--D-
Ju
一JUx
一一2
e
G
(A121
が求まる乙れが閣である
-22ー
JAERI-M 87-121
ID EPRii$mmv7^-yzmwmmnv-7^-ysTEAMzicmpoundMz-tzo (2) EPRIJRraquolaquo7 ri-f-yilBWIKraquoa+^i-^gtlfflcopy(ftraquoOfcraquoKlaquoffcK +
7^-f- bull JAERI poundfF$ L poundltDifC1ampraquopound LT STEAMZ poundraquoVvfc0
(3) lt OS LAcopy LSI Hi (THRESH) S A f - K L f c fttfcampraquottLfcraquopoundttltltD f i ^^ f tLT^Sc original)iSTlTHRESH=l E -3Tofc 0
SB cKilJf-9 FORMAT pound ^ t 0 SB 2 ( c A ^ r - ^ copy ^ i i ^ amp ^ t o SB3IC Cl)KElaquoSlT^SttraquotS4-ro SB 4KJCL-- C O + K A ^ f - ^ ^ S f t f t n T^So SB 5raquocH5fliS7degn^ 7AlaquoJxh^ 0 SB 6fcftJMpoundSatfJlTIgt5o ^reg
JAERI-M 87121
プログラムリスト
以下に (1)IC記載されている漏洩率解析プログラムを原研機lζマウントさせたリストを示す
原プログラムとの変更点を以下lC示す
(1) EPR 1版蒸気表サブルーチンを原研版蒸気表サブルーチンSTEAMZI乙置き変えた
(2) EPR 1版蒸気表サブルーチンと原研版蒸気表サフツレーチン聞の単位換算のために新たにサ
フツレーチンJAERIを作成しこの中で単位換算をしてSTEAMZを呼んだ
(3) くり返し計算のしきい値 (THRESH)を入力データにした 計算が発散した場合はこの
値を大にしてやる original版ではTHRESH=l E-3であった
表Bllζ入力データ FORMATを示す表B21C入力データの意味と単位を示す表B31乙
(1)に記載されている計算結果を示す表B4にJCLを示す乙の中に入力データが定義され
ている表B51ζ原研版プログラムリストを示す表B61C計算結果が出力されている
値と表B3の値とを比較すると両者は一致しているのでマウントは成功したとみなした
-23-
乙の
付録B
1
1
1
(
1
1
J
l
JAERI-M 87-121
SB 1 Kfif-9 FORMAT
I N P U T D A T A S H E E T PACE OF
ft IB ft -rvrtLt JOB NO raquo - K laquo f l t PUNCH i t 1 i 7 3 - 8 0
IBJOB m VES DECKNAMB NO
J
) ] 4 5 B 7 8 9 l 0 i 3 4 S G T H 9 l a i j lt S 6 7 f l 9 0 l 3 3 4 5 6 1 IS 16 7 bull 8
7 8 9 0 1 H S C 7 H Q 1 n lt j 6 M 9 0 1 7 3 4 5 6 7 8 9 0 I 3 4 S 6 7 I 9 0
IINKITJWII PlrfW^) Traquo4CHfiT) PBfW^W TiHRBJHtw l h i i i i i h i i u j i EU(flH^) BWii)i EKflfM -iW EWCmo bull v1) ftRCMraquoiri M - t l ^ n ^ l ( ( i
I I I 1 1
II 1 I 1 1 1
__i _ 1 bdquo J i 1 1 I
1
T T T I I I
1
T T l 1 l i 1 1 1
J ( 1 (
1 1 1
j T_ 1 t 1 1 2 3 4 5 7 8 9 0 1 1 3 4 5 6 7 6 510 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 1
1 l 3 7 8 9 1 0 1 2 3 4 5 7 1 9 0 1 H lt S f T 1 gt J I 3 1 5 t 7 1 1 V 1 I J 4 ( f 7 1 ) |0
E 1 M bull ri-itDATraquoHVM-tllaquolaquoJCTT1raquoL NVNK
IB 2 A A f - ^ f f l g i i f i
pound$ltpound ^ m m M amp t l IN J poundjampffl t tf traquo9Jte tt L = 1 tmfc S S ^ A ^ J
= 2 mm EfiiKU = 3 if-fv-Kik
P0 Jltfjampllj kPa mtstgt TO J pound pound pound degC PB WE kPa THRESH lt 9jgLff3yen0LtMI a L EPRI copy original IgTfJi 1 E -3
EL S K pound ( = 2 c ) cm EW sectsectIMP^f i (=COD) cm ED $ampamp cm EK yen^SiBraquoampcopy^i cm AR iiSPiBMAPBlaquo tpound L A C A 0 lt 1 Nl SgtISamp K fc tt 5 90deg ft laquo3 $ tt L N2 SraquoraquoIBfctf 345deg ffljPOft 4- L
- 2 4 -
]AERI-M 87-121
喝事表B1 入力データ FORMAT
INPUT DATA SHEET PACE OF
氏 名 a日f-付~ ず司円品名 1 I 73-8C
情lsquo 宅相S1 回胃テー守番
123 511 a 唖 I~ I 1 J S 6 由 0E023a 唖jgI 2 1 5 6 IJ I~ 1 ~ bull 5 6 B 唖 I~ I 2 3 S 6 a J~ I 1 1 5 6 r 9 ~ I 1J 56 8 9ea
則的問1)11 I r91 ~~I~ 1州 i lT骨 iacutefHφ~画 IIPB ~fi~OslashI削 川eslf(何回 111i i 1 i 11111111 i i i LI(閉 W k61~)1 ~yj lI Ii IA 外 IleETHfilil~Ii特 I J(I G~~里世うJ IethampCfl~fIJlIill(Ilitgt 1 1 I fz(Iq 戸~I i 1
11 111
1 II I I
l I r
11 4
11 i 1 111 11 11
11
11 11 ー
ど l_~ ~_111 ~ 3 5 618 i l~ L Z s a 91~ I Z J 5 7 a 1 I l 3 s 91g Z J 5 T JI~ I 1 J_ 51 Ir lJ -5畢 11 I~
IIl1EI7 ~I川ATiIo_剛開剛醐
表B2 入力データの意味と単位
変数名 物理的意味 単位 備 考
i
l
IN よどみ点の流体条件分別指数 |な し1=1飽和水温度を入力
=2 飽和水圧力を入力
=3サプクール水
温度と圧力両方を入力
kPa I絶対圧力
カ
度
圧
温点
点
み
みど
ど
圧
よ
よ
背
0
0
8
P
T
P
kPa
なし IEPRIのoriginal版では1E-3
であった
THRESHIくり返し計算のしきい値
D
O
)
C
さ
積
c=
荒
面
2
(
の
口
=
ー
位
ら
入
護
か
さ
口
さ
面
積
長
聞
深
表
面
裂
裂
裂
均
口
き
き
き
平
出
L
W
D
K
R
E
E
E
E
A
cm
m
m
m
phvpupu
なし IAc I Ao壬1
Nl き裂道筋における90曲がり数|な し
N2 き裂道筋における450 曲がり数|な し
-24-
OS99U0O raquolaquolaquolaquoraquo 3SI3M3X3 9 _bull t9 (Iraquod3)HN3SV31 laquolaquolaquoraquolaquolaquolaquolaquoraquolaquolaquoraquoraquolaquolaquo ttgt9$UO0 bull 0 0 O
- Z9000
-0 illS poundpound00 SE9 raquolaquolaquo
smuoo raquo Nraquonx s Mam 06 ov3 (H3)Honoa (tnxudaa (inxios ltH3gtDS SSIMOO raquo tOO VIOl 088Z OOOSSl pound KM Iyen9poundll00 HS3HH1 (ISmSd (3)01 CISS)0d NI 0S9SU00 raquolaquolaquoraquolaquolaquobullbulllaquolaquolaquolaquoraquo 3SI3S3X3 9 V 29 (I8d3gt11M3
-)Hm raquoraquolaquoraquoraquolaquoraquo
limiOO 00 10036013 9pound nomoo laquoinosAS aa tood90id spound
09 33X3 B2 ^^03^1 33X3 H
(raquoH38ns)ana3a33anos(ia3VDHi3-laquo rJ8fW-6
V3VpoundK6rr=0S 2pound1803 33X3 3
laquo 13P B3SI) 30 ISH laquo laquoraquoraquolaquoraquoSXXXlaquolaquoXXlaquoSXXkSXlaquoXlaquoXSXlaquoXSXKkraquoSXXlaquoXlaquolaquoXXSKXlaquoXXXlaquolaquoKXXXlaquokXX ttXtIliXIXMlltMaHtltBraquoIKtSltXiattlSIXXXtXKlaquoIlaquoKISlaquoltliXlllaquotXraquolaquotX 308d SIVAIBd 30 1SI1 laquo araquolaquoXraquoraquoraquoraquoraquoClaquolaquolaquolaquoSlaquolaquoXIlaquoKlaquolaquoltKalaquolaquolaquoltraquoKKXalaquoKXXKlaquoSKXXlaquolaquoKraquoraquoXKXS
0000000OJ000-TSPZ6-8ANVS H8VdB0rlaquo -aaoflssvd8S6O0-dnoHssiB6p-a3sn u
laquo0Zgt-13r319SWS=SSn3SSH (SO0000)-3Mtl00-Altld8raquoSSyi3H3n9IHSraquoH
SI
lt tJ8SrO(T320-UO
-300
-rWgt
-lr
9poundraquoZ OOr r 10-8S60SU65Z05) GOT Z60SU63 I
VSSl 3HI1 28SOnO 31V0 ltlaquo 1SI1 S1N3N31V1S 13T gtraquo 0Z10U 0Z3
laquoejf = 3Sjnss3d laquoT3 IT juiraquonn
bullgt010 raquoiN51a 1CX3 i jl J nraquonn
VdX SMH raquo3raquoinlt 11X3 IT ShnsSjSd
33S9U 0O+3li3S situ laquo3l
33S2ii9gt Sraquo-S+raquof s
Wlli S5JH 1raquo3tiltt3
0traquo raquorraquoiagtjCUHgtHid3lt
0 sMwru 33h33d S^ JO ON
a =wini 33i93o oamp jo ON
oot =otiraquob raquo3araquo
W3 e0-300^bull =1^3I3H SS3NM-jn0S
VO 2iS =Hld30
vO iiJt dil3wla3d
Vgt3gt0 9oOZ raquoraquo3HV
raquobull AU13M039 3raquob0 bull bullgtraquobull
bullgt3laquo bullgt 10 t raquo8d
3 8192 raquo01
raquodM QOSSl =0d
bullbullbull S3Ua3dOlaquorl N0I1raquoN3raquo1S raquobulllaquolaquo
en ^S^M^T^M -c iHda e -a
IZI-A8 W-IH3V1
JAERI-M 87121
表B3 EPRIコードによる例題解析結果(1)
bullbullbullbullbull STAGNlTJON ~ROP[R7tES bullbullbullbullbull
a-nv
n
p』
-
a
B
恥
u
-
au
『
a
zp
昆u
5
E
E
E
Z
A
U
A
V
H
F
-
1- 3
PB- 101 ~~~
~ cq C~ GEUMtTRY bullbullbullbullbull
AREι 20b CHE叫
PEロ2刊ETぞp- 1277 C~lsquo
DEPTM- 572 C帆
OlOUriNESS HEIG1τb2DE03 C納
AREA RTIO= 100
~O 01 gt0 vEG夜~E 7υ
NO 0 ~5 0岳町EE iUMN宮
OEPTHノ IHγP~Dl lsquo 1- 品 70
bullbullbullbullbull ouτPUi bullbullbullbullbull
C~TTHAl 山SS lU~ 4iZ特 -5 吋ノ時ノS H
LEamp1lt 向仇TE冒 CZ7fftOO ~Gノ50C
THORNlrSSUR~ 11 EX1T pTLtIItI a ICPA
uυAlliY i EXlj PL 凶- ot牛
UALliYτ ELCK otildelt ~SSU弐= 311
i
l
i
t
-
-
1
1
1
1
1
1
j
I
l
l
i
-
-
i
j
i
表B4 JCL リスト
E20 Vl0l20 ltltlt JCl STATEMEHTS llST gtgtgt DATE 040887 TIME 15=54
IIF9215097 JOD lt20729215095801 JOB 2l6T001I00C01I02E00SIIP ) ISH且SHIGUCHClAss-aPRTVOOTIHE-(000005)11 HSGCl且SS=SHSGlEVElz(201)11 USER-J9215GROUP-G0958PASSWORD-J08PARM S-AMYR9215L-0002C-0000000 RER E~s1s2ss事 llSTOF PRIVATE PROC bull 司R1181gE-lsquo=a1g llSTOF USER JCl bull 22竃g
2 11 EXEC FORT77 11 SO=J9215lEAK 11 g=FORT 11 A=ElM(JAERI1)SOURCEDE8UG(SU8CHK)
11 11 EKEC l~ED77 28 11 EXEC GO 35 IIFT06F001 OD SYSOUTz 00111011 36 IIFT09F001 DD bull 00111111 竃司EglfAKCHTl(EPRJ 62 4 6 fXERCISE s00112650 s1M PO(KSI) TO(C) P8(KSI) THRESH 00113641s 155000 2880 1014 001 bull 00113755 2C(CM) COO(C) DEPTlHC) ROUGH(CM) AEIAO 90 TURM 45 TURN bull 00114645 635 0033 5715 000062 10 0 0 00115644a竃LEAKCMTL(EPRI) 61 4 6 EXERCISE SS00116650
-25ー
JAERI-M 87-121
000001 000002
000003 00000 000005
000006 000007
FORTRAN 77
SB 5 V10L31 OATE 8704OB TIME 155947
EPRlS PROGRAHH FOR LEAK RATE THROUGH CRACKS COPIED FROM EPRI NP3540-LD APRIL 1984 ON 19860304 ISO LEAKF0RTUIAS8704) COMPLETED ON I9B7 4 8 OY HASH
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xlaquox COHPLETEO ON 62 4 8 raquoxlaquo XXXXXXKXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
laquoxx THE INPUT TO THE PROGRAM laquoraquobull
FIRST CARO IN-1 bull-gt INITIALLY SATURATEO LI0U10INPUT TEMERATURE ONLY IN2 --gt INITIALLY SATURATED LIQUIDINPUT PRESSURE ONLY IN-3 bull-gt INITIALLY SUBCOOLED L10U1DINPUT BOTH TEHEBAIURE AND PRESSURE PO - STAGNATION PRESSURE (KPA) TO raquo STAGNATION TEMPERATURE ltCgt PB = BACK PRESSURE (KPA) THRESH - THERSHHOLO VALUE ORIGINAL VALUE = 1E-3
SECOND CARD EL - CRACK LENGTH 2C (CM) EW bull CRACK-OPENING DISPLACEMENT COO (CM) ED = CRACK DEPTH L (CM) EK bull THE HEIGHT OF PROTRUSION OF THE ROUGHNESS GRAIN FROM THE HEAN
SURFACE (CM) AR - AREA RATIO = AEAO N1 = NUMBER OF 90 DEGREES TURNS IN THE CRACK PATH N2 = NUMBER OF 45 DEGREES TURNS IN THE CRACK PATH
laquolaquoraquo JAERlS STEAM TABLE raquolaquolaquo
STEAMZ(PTVIISINDEX) INDEX=0
IN0EX=1 1NDEX=2 INDEX=3 1NI)CX = 4
SUOCOOLEO WATER OR SUPERHEATED STEAH INPUT DOTH PRESSURE AND TEMPERATURE
INPUT TEMPERATURE INPUT PRESSURE
SATURATED STEAM SATURATE) STEAM SATURATED WATER INPUT TEMPERATURE SATURATED WATER INPU1 PRESSURE
IMPLICIT REALxS (A-H0-Zgt COMMON PP POT0JltLDFFARINCD0HTHETA
CD raquo 061 PA1 = 3 1 4 1 5 9 2 6 5 4 TIIEIA - 0 5 laquo P A I
1KPA= 1000NMxx2= 1000KGMSxx2= 100098XE-4 KGFCHxx2 - 100OlaquoE-498007031 LBFINraquolaquo2- 100068904 LDFMNxx2
PCV NSTEP
6894757Eraquo3 200
000008 000009
000010 000011 000012 000013 000014 000015 000016 000017 000018 000019 000020 000021 000022 000023 000024 000025 000026 000027 000028
1 READ (910END=1000) INPOTOPDTHRESH READ(915) ELEWE0EKARNIN2
PO = TO = PB raquo EL = EW =bull ED bull= EK -IK = AREA PER AREA PER EO -EK -Oil -
000029 000030 000031
1E3laquoP0PCV 18raquoT032 lE3laquoPHPCV EL254 EW254 ED254 EK254 0 = EWxEL bull 2laquoltpoundVEL) - AREA144 = PER12 ED12 EK12 4XAREAPER
XLO raquo E00H50laquoNK26N2 1FltXLDLE12) GO TO 400 RK = DH4EK FF = 10(2xDLOG10(RK)laquo174)laquolaquo2
IF(INEOI) THEN TEHP - TO TEHP= (TEHP-320)x05555556
- 2 6 -
JAERI-M 87121
表B5 原研版プログラムリスト
FORTRAN 17 Vl0L31 OATE 870408 T1HE 155947
nU
FS
1
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aun
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C _ IHE IHPUT T日 TIIE PROGRAH -
E
C flRSI CARO C IH司 1 ーgt IHITI~ l lY SATURATEO lQUIDIHPUT TEHEflATURE OHlY C I H包 2 ーgt INITl~LLY SATURATED lQUIDINPUT PRESSURE OHlY C 1 N-j ー gt INITIAllY SU8C801ED lIQUIDINPUT 80TII IEHERAlURE AND PRESSURE
C PO STAGHAT 10N PRESSURE CKPAgt C TO bull STAGHAIlON TEHPERATURE CC1 C PB 日向CK PRESSURE CKPA1 C TfIRESII ロ TIIERSIIHOlOVAlUE ORIGINAl VAlUE冨IE3
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C 000035 DP - (PO-PB)FLOAT(HSTEPgt 000036 PL - P8 000037 30 CALL PR(PLPCCPTGCXEXTIC) 000038 IFUCE02) GO TO 55 000039 1FUCNE3) GO TO 40 000040 IK bull 1K+1 000041 PL - PLraquo0P 000042 1FUKLTNSTEP) GO TO 30 000043 GO TO 55 000044 40 PD1 - PL-PCC 000045 NH2 - NSTEP-IK
C 000046 00 50 I-1NM2 00004T PH - PLraquo0P 000048 CALL PR(PHPCCPTGCXEXTICgt 000049 IFUCE82) GO TO 55 000050 P02 - PH-PCC 000051 IF((PDllaquoPD2)LTO) GO TO 100 000052 PL bull PH 000053 P01 = P02 00005 50 CONTINUE
C 000055 55 PRINT 75P0T0P8 000056 GO TO 400 000057 100 COHTINUE 000058 PDL - PD1 000059 PDH bull= PD2
000060 000061 000062 000063
DO 200 1=150 PX bull (PHlaquoPOL-PLlaquoPOH)(PDL-POHgt CALL PR(PXPCCPTGCXEXT1Cgt POX bull PX-PCC
000064
000065
IF(ABS(PDX)LTTHRESH) GO TO 300 laquogt THRESHOLD VALUE WAS CHANGED BV HASH laquobulllaquo laquobulllaquo THRESHOLD VALUE WAS CHANGEO BY ISO 620206 laquolaquolaquo
IF(ADS(P0X)LT1E-3) GO TO 300 IF(ABS(PDX)LTSE-3) GO TO 300 IF(ABS(P0X)LT1E-2) GO TO 300
IF(ltPDXlaquoPDH)GTO) GO TO 250
000066 000067 000068 000069 000070 000071
POL - POX PL - PX GO TO 200
250 PDH - PDX PH - PX
200 CONTINUE
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300 CONTINUF EN GH AREA PER ED EK
PCCPO AREAGC 144gtAREA 12laquoPER 12raquoED 12laquoEK
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000084 00008S 000086 000087 000088 000089 000090
PCC - PRESS TS2 bull TEMP H1 - EHTAF H2 bull ENTAG HHE - XTlaquoH2raquo(1 GO TO 500
400 CONTINUE
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Pl bull PlDPIF([KLTNSTEP) GO TO 30
GO TO 55 ~O POI bull Pl-PCt
NM2HSTEP-IK
00 50 1IHH2PH bull PlOPCAll PR(PHPCCpTGCXEXTICl lF(lCEQ2) GO TO 55
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C 000100 PO PRESS 000101 TO TEMP 000102 VLO - VOLF
C C 111 III NO CHOKING II I I I C filaquo2 = 2raquoR0(P0-PDgt - 2laquoai)HFTlaquolaquo3)UDFnNlaquogt C laquo 2laquoLflHFTlaquoraquo3raquo(3215LDMFTSlaquolaquo2WINlaquolaquo2 C 2laquo3215laquoLBMlaquoraquo2(FT12)raquoraquo2Slaquolaquo2 C bull 23215raquo144laquo(LBHlaquoSFTraquoraquo2)laquolaquo2 C - 926496raquo(LBMlaquoSFTltlaquo2)laquolaquo2 C
000103 GC2 9266112laquo(P0-PBgtm0 000104 GC - SlaquoRT(GC) 000105 GN = AREAraquoGC 000106 PCC bull PB 000107 XT - 0 000108 XA - 0 000109 AREA - 144laquoAREA 000110 PEB bull 12laquoPER OOOllt EB - 12laquoED 000112 EK - 12raquoEK 000113 GO TO 510
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C 000123 510 PRINT 600 000124 PO bull P0raquoPCV1E-3 000125 PRINT 605PO 000126 TO = ltT0-32)18 000127 PRINT 610TO 000128 GO TO (520530540)IN 000129 520 PRINT 615IN 000130 GO TO 550 000131 530 PRINT 616IN 000132 GO TO 550 000133 540 PRINT 617IH 000134 550 PB = P8PCV1E-3 000135 PRINT 620PB 000136 PRINT 650 000137 EL - 254laquoEL 000138 PRINT 710EL 000139 EW - 254laquoEW 000140 PRINT 720EW 000141 ED = EDlaquo254 000142 PRINT 670ED 000143 DH raquo 0Hlaquo254raquo12 000144 PRINT 730OH 000145 PRINT 695XIO 000146 EK = EKgt254 000147 PRINT 675EK 000148 AREA = AREA2542 000149 PRINT 660AREA 000150 PER = PERraquo254 000151 PRINT 665PER 000152 PRINT 680AR 000153 PRINT 685Nl 000154 PRINT 690N2 000155 PRINT 700THRESH 000156 PRINT 750
C C 1 LBH(FT2raquoSgt = 488243 KGltHraquo2laquoS)
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000166 10 F0RMATlt1104F100) 000167 15 F0RNAT(5F1002110) 000168 75 FORHAU-10Xlaquolaquolaquo FLOW IS NOT CHOKED FOR THIS CASE bullbullbull
13F102) 000169 220 FORHATC-laquolaquolaquo FAIL TO CONVERGENCE bullbullbull bullbulllaquo TRY TO INPUT MUCH
bullLARGER THRESHOLD VALUE laquolaquolaquo4F154) 000170 600 F0RMATC1 STAGNATION PROPERTIES bullbullbullgt 000171 605 F0I)HATC0PRESSUREltP0)F1002XKPAgt 000172 610 FORHATCOTEHPERATUREltT0)-F1012XCgt 000173 615 FORHATCOINPUT INDICATOR(IN)- 15 ---gt INITIALLY SATURATEO LI
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bullOUIOINPUT PRESSURE ONLY) 000175 617 FORHATCOINPUT 1ND1CAT0RUN) bull 15 ---gt INITIALLY SUBCOOLED LI
bullQUIDINPUT BOTH TEMPERATURE AND PRESSURE) 000176 620 FORMATCOBACK PRESSURE(PB)- F10 t2X KPAgt 000177 650 FORMATCOraquolaquolaquobullraquo CRACK GEOHETRY laquoraquolaquolaquoraquo) 000178 660 FORHATCO AREA-F1042X CHraquolaquo2) 000179 665 FORHATCO PERIMETERF10 2 2XCH) 000180 670 FORMATCO0EPTHF1O22XCH) 000181 675 FORHATCOROUGHNESS HEIGHTE1242XCM) 000182 680 F0HHATC0AHEA RATI0ltAEA0)-F102) 000183 685 FORHATCONO OF 90 DEGREE TURN110) 000184 690 FORHATCONO OF 45 DEGREE TURN-110) 000185 695 FOBHATCODEPTHHY0R 0IA-F101gt 000186 700 FORHATCOTHRESHOLD VALUE F105Mgt 000187 710 FORHATCO 2C-F I052XCHgt 000188 720 FORHATCOCODF1052XCH) 000189 730 FORHATCOHYDR OIA-F10 5 2XCM) 000190 750 FORHATCOlaquolaquolaquolaquo OUTPUT ) 000191 770 FORMATCOCRITICAL HASS FLUX E154 2X KGMraquoraquo2SEC ) 000192 800 FORHATCOLEAK RATE E1542XKGSEC) 000193 850 FORHATCOPRESSURE AT EXIT PLANE - F1012X KPA1 000194 900 FORNATCODUALITY AT EXIT PLANE -F104) 000195 950 FORHATCO 8UALITY AT BACK PRESSURE gtFI04gt
000196 000197 FORTRAN 7 JZK500I-1 JZK500I-1 JZK500I-I
C C C C
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000002 000003
1000 STOP END
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SUBROUTINE PR(PCKPCCPTGCXEXT1C)
IN=1 --gt INITIALLY SATURATEO LIQUIDINPUT TEMERATURE ONLY INlaquo2 --gt INITIALLY SATURATED LlflUlOINPUT PRESSURE ONLY 1N3 --gt INITIALLY SUBCOOLEO LIQUIDINPUT BOTH TEMERATURE AND PRESSURE
IMPLICIT REALraquo8 ltA-H0-7gt CONHON PP POTOXLDFFARINC0DHTHpoundTA
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P0 - PRESS VtO - VOLE GO TO 1000
INPUT PRESSURE ONLY I II
2 CAIL JAERKPRESSTEMPVOLFENTAFSLO4) TO = 1EHP VLO bull VOLF GO 10 1000
1NPU1 no III PRESSURE AND TEMPERATURE III
3 CALl JAERKPRESS TEMP VOLFENTAFSLO0gt VLO bull VOLF
1000 CONTINUE
PRESS - PCK
CALl JAERKPRESS TEMPVOLGENTAGSGC 2) CALl JAERKPRESSTEMPV0LfENTAFSLC4gt
PCK = PRESS TS - TEMP VGC = VOLG XE = (SLO-SLCW(SGC-SLC) CN = 10 J F(XELT005) CN=0raquoXE XT CNraquoXElaquo(1 -EXP(-BltUD-)gtgt XH - CNraquoXE-XTBKXLD-12)
200 PCI - PCK-05 PC2 bull PCKt05
PRESS - PCI
CALL JAERKPRESS TEHPVOLGENTAGSGI2) CALL JAERKPRESSTEMPVOLFENTAFSLt4gt
PRESS PC2
CALL JAERKPRESS TEMP VOLG ENTAG SG2 2) CALl JAERKPRESS TEMP VOLF ENTAFSL24) TS - TEMP OSL - SL2-SL1 OSG - SG2-SG1 OXE - -(lt1-XEgtlaquo0SLraquoXElaquo0SGWltSGC-PICgt GC2 = (XTraquoVGCPCKAKAPPA-(VGCVLOgtlaquoCNlaquoOXE)32174144 GC - 1GC2 IF (GC2GT0) GO TO 50 IC - 3 RETURN
50 GC=S0RT(GC2gt DPT bull GC2laquoVL02CDlaquo2314n44laquoARlaquolaquo2 PT = PO-OPT IF (PTGT3) GO TO 100 IC - 2 RETURN
100 CONTINUE
PRESS - PT
CALl JAERKPRESSTEHPVOLGENTAGS2)
PT - PRESS TS - TEMP VGT - VOIG VGH - (VGKVGO2 AI - (1 - 2laquo(1 -ARWXLD)AR GH2 = GClaquoltl t ] A Iraquoraquo2gt2
ACCELERATIDNAL PRESSURE DROP OPA - GH2laquoXTlaquo(VGC-VL0)
FRICTIONAL PRESSURE DROP DPF = FFlaquoULD-12)raquoGH2raquoC(l-XH)raquoVlOtXHlaquoVGM)2
PRESSURE DROP DUE TO AREA CHANGE
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CN 1 0
IfCXELT005) CN=70on n CHoXEoCl -EXP(-DOlO-12)))
XH bull CNXE-X10CXlO-171
200 PCl bull PCK05PC2PCKφ05
PRESS bull PCl
CAU JAERI (PRESS TEHP VOLG ENTAGSGI 7)
CAU JHR 1 (PRESS IEHP VOLF [N1Af SL 1》
PRESS bull PC2
CAll JAERIIPRESSTEHPVOlGEH1AGSG22) CAll JAERI(PRESSTEHPVOlFEH1AFSL24) IS TEHP
OSl bull SL2-Sll
OSG SG7SGlOXE =〈【I -XEl OSL XEoOSG1ISGC-~lCIGC (X富VGCIPCK I AKAPPA -IVGC -VLO oCNoOXE) 132114144
GC2 罵 IGC2IF (GC2G10) GO 10 50
IC 四 3
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CAll JAERTIPRESSIEHPVOlGEN1AGS2)
P1 bull PRESS
IS TEHP
VG1 bull VOlG
νGH (VG1VGCl12 AI bull 11-121I-AR)IXlOllAR
GH2 GC7111AI2)2AttELERA11日MAl PRESSURE OROP
OPA 附20XTo(VGC-VLOJ
FRICTI日制Al PRESSURE DROP
OPF FFO(XlO-12JGH20111_-XHJoVlOX制oVGHJI2
PRESSURE OROP OUE 10 AREA C制ANuE
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TOTAL PRESSURE DROP THROUGH CRACK PCC bull PT-(DPADPFlt0PAA)J2174144-DPG
000069 RETURN 000070 END FORTRAN 77 ERROR NESSAGESl PROGRAM NAHEltPR )FLAG(1)OPTIMIZED) J2K5001-1 NAHlPP NAHlCD THE COHHON BLOCK HAS THE ELEHENT ALLOCATEO ON AN INVALID DOUNDAR JZK500J-1 NAHlPP NAHtDH THE COHHON BLOCK HAS THE ELEHENT ALLOCATED ON AN INVALID DOUNDAR J2K5001-1 NAMiPP NAHtTHETA THE COHHON BLOCK HAS THE ELEMENT ALLOCATES ON AN INVALID DOUNDAR
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SUBROUTINE JAER1ltPUSATUSAVUSAHUSASUSAINDEX) IMPLICIT REALraquo8 ltA-H0-Zgt
JAPAN lt USA
PJAP laquo 0070308laquoPUSA TJAP raquo 0555556laquoltTUSA-32) VJAP = 0062427laquoVUSA HJAP - 0555556laquoHUSA SJAP - 0555556SUSA
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CALL S IEAMZ(PJAPTJAP VJAP I IJAP SJAP INDEX)
USA lt JAPAN
PUSA TUSA VUSA HUSA SUSA
bull H223133laquoPJAP - 1 8 laquo T J A P 3 2 - 1 6 0 I 8 7 raquo V J A P - I BOIIJAP - I 8raquoSJAP
000014 0000 IS SPECIFIED OPT END OF CClMPRA
RETURN END ONS OPTIMIZEC2)LINECOUNT(O)NOSpoundlM(JAERI1)SOURCEDEBUGltSUBCHK)NOHAP T10H
- 3 1 -
]AERI-M 87121
000066 日PAA bull GC2(VlO(1 AR21IH(VGH VlO)(IIIAI21)12
11111111111111 NICHT VER宍TEHEN 11111111111111 000067 OPG bull 05(1VlOt1(KVGCHlITlVlO)IOXlOOHSlNC1HETAII 1~~
11111111111111 NICHT VERSTEHEN 11111111111111 E
TOTAl PRESSURE DROP THROUGII CRACK 000068 PCC bull PT (DPAtDPFDPAA】13217lsquo11ldquoOPG
E
000069 RETURN 000070 EHO FORTRAN 77 ERROR HESSAGES PROGRAH HAHE(PR IFLAG(1)OPTIHllE(21 JZK50011 HAHPP NAHCD TUE COHHON日lOCKIIAS TIIE ElEHEKT AllOCArEO 0制局側 IKVAL 1 0 OOUKOAR J1KSOOJ1 HAHPP NAH日 TUECOHHON BlOCK HAS rUE ElEHEHT AllOCATEO OH AH IHVAlIO OOUHOAR J1K50011HAHPP HAHTIIETA IIIE COHHOH BlOCK IIAS THE ElEHEHT且llOCArEOOH AH JHVAllO OOUHOAR
E
000001 SUQROUTIHE JAERI(PUSATUS且VUS且HUSASUSA I HOE 11 000002 JHPLlCI T REAL8 (AHO11
E JAP且Nltーー USA
E OOOOOJ
OOOOO~
000005 000006 000007
E 000008
PJAP 包 0070308車PUSATJA~ bull 0555556ITUSA321VJAP bull 0062427VUSA HJAP bull 0555556IIUSA SJAP bull 0555556SUSA
CAll S TEAHl (PJAP T JAP VJAP IIJAP SJAP I NOE 11
USA ltー JAPAH
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1
90123
lsquo5FF
内
u-a-a-a-a-a-a-AmJ
nunu内
UAυnununupL
nuaυAυAυnununupEnu
nunuAυAυAυAυAυnrM
nunuaυnUAυAυAυPOPE
PUSA bull 1~22lIJlPJAP
TUSA bull 18rJAPt12VUSA 160187aVJAPIIUSA bull 18 IIJAPSUSA 冒18SJAP
jiliti--
-31-
JAERI-M 87-121
SB 6 JfWS3-KlclaquofcSEPRI0JlIJPtlTpoundfli
laquoraquoraquo STAGNATION PROPERTIES
PRESSURE(PO) 15500 KPA
TtNPERAllllllltTO)= 2880 C
INPUT lNDICATOR(IN) 3 bull--gt INITIALLY SUDCOOLEO LIQUIDINPUT UOTIl 1ENPERATURE AND PRESSURE
BACK PRESSURE(PB) 1014 KPA
CRACK GEOMETRY
2C = 635000 CH
COD= 003300 CM
DEPTH 571 CM
IIYDR DIA= 006566 CM
DEPTHIIYDR 01A = 870
ROUGHNESS HEIGHT 062000-03 CM
AREA = 02095 CM2
PERIMETER 1277 CM
AREA RAT10(AEA0)= 100
NO OF 90 DEGREE TURN= 0
NO OF 45 DEGREE TURN= 0
THRESHOLD VALUE = 001000
OUTPUT
CRITICAL MASS FLUX = 043900+05 KGM2SEC
LEAK RATE = 091990+00 KGSEC
PRESSURE AT EXIT PLANE = 61816 KPA
QUALITY AT EXIT PLANE = 00112
QUALITY AT BACK PRESSURE raquo 03643
-32-
噛
titil--Illit--lie-
JAERI-M 87-121
表B6 原研版コードによる EPRI例題解析結果
ldquo STAGHATIOH PROPERTIES 車窓噂
PRESSUREIPO) 15500 KPA
TEHPER111I1E(10)白 2880
tNPUT lHDICATDII(tH) gt tHITt LLY SUnCOOLEO LtQUIDIHPUT U0111 lEMPERAIURE AHO PRESSURE
UACK PIIESSUIlEIP日) 1014 KPA
定事獄事蹴 CRACK GEOHETRY 事噂康志事
2C= 635日00 CH
C日日 003300 CH
OEPTH= 571 CH
HYDR DIA- 006566 CM bull OEPTHHYOR OIA= 870
R日UGHHESS IiEIGIIT= 062000-03 CH
AREA= 02095 CHo事2
PERIHETER= 1277 CH
AREA RATIOIAEAO)= 100
HO OF 90 DEGREE TURH= 0
NO OF 45 DEGREE TURN=
THRESIiOLD VALUE 001日00
事事覇ldquo OUTPUT -
CRITICAL HASS FLUX 043900+05 KGH車窓 2SEC
LEAK RATE 091990+00 KGSEC
PRESSURE AT EXIT PLAHE 61816 KPA
QUALITY AT EXIT PLANE 00112
QUALITY AT 8ACK PRESSURE 03643
J1
1
9
トILLttu
LFLドEKFbfgzhrreE
-32一
JAERI-M 87-121
3U ttraquofr
111 1-S i f^ f t ] l ^Ste fP7 jc feLlt( i - ^regSr t f f i f lSSC H2 LD h = 12 ltpoundlaquolaquopoundcopySSrtJMampgjS H3 3 SMI H4 BWRiHEToafiJSKGciC0DtfflB8^ (2c = 100mm) 115 laquo ( 2 c = 50mm) H6 BWRa(SttTeDHraquoaKGcltkCODiltOB8ffi (2c = 100mm) 117 ( 2 c = 20mm) 118 BWRMamp$sftlCDttm-ifomWctCODtltDM ( 2c = 100mm) U9 ( 2 c = 50mm) 010 ( 2 c = 20mm) mu P W R i l ^ ^ T 0 reg ^ W c i C O D i f f l g | ^ (2c = 100mm) 1112 ( 2 c = 50mm) H13 ( 2 c = 20mm) H14 B W R S e ^ f t T o K a ^ f i W c i 2 c i f f lg i ( 4B 8BEff) 1115 (12B 16 B get ) E916 PWR^IiftTcopylaquoa-flSSW c i2 cifflMIS ( 4B 8BKsect) 1117 (12B 16BS2W) H18 BWRifjpoundT-eWc= i 3 5gpm^^^SCODi 2 c H19 PWRae^ftTtW c = 1 35gpmpound43CODpound 2 c
SB 1 A ^ j x - ^ FORMAT B 2 Kf]T-9COM^iiK-^mamp fSB 3 E P R l 3 - K K laquo t laquo laquo S l S f ^ m SB 4 J C L J x h HB 5 dW(S7degn ^7 A i) x f-SB 6 U P R g n - KfCpound3EPRI$liiJipfifpound3l
(V)
JAERI-M 87121
図表一覧
表1 計算条件
図 1 するどい角を過ぎる飽和水もしくはサークル水のき裂内流動型式
図2 LDh = 12なる場合のき裂内流動型式
図3 き裂す法
図4 BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 100mm)
図5 11 11 (2 c= 50mm)
図6 BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c= 100mm)
図 7 11 (2c= 20mm)
図8 BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c=100mm)
図9
図10
11
11
11
11
(2 c= 50mm)
(2 c= 20mm)
図11 PWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 100mm)
図12
図13
11
11
11
11
(2c= 50mm)
(2 c= 20mm)
図14 BWR運転条件下の質量流畳と 2cとの関係 (4B 8B配管)
図15 11 11 ( 12 B 16 B配菅)
図16 PWR運転条件下の質量流量Wcと2cとの関係 (4B 8B配管)
図17 11 11 ( 12 B 16 B配管)
図18 BWR運転条件下で叫=13 5gpmを与える CODと2c
図19 PWR運転条件下で叫=13 5gpmを与える CODと2c
付録
表sl 入力データ FORMAT
表B2 入力データの意味と入力単位
表83 EPRIコードによる例題解析結果
表84 ]CLリスト
表B5 原研版プログラムリスト
表B6 原研版コードによる EPRI例題解析結果
(v)
JAERI-M 87 -121
13 ^ - A = ^ S a raquo C m ) A =sectiatiipsacm2] Ai =z=12Dh(cfey-5iga5Cm2) A = sect ^ A D reg a ( m 2 2c =poundgllpoundCm) C = orifice [ga ilaquo ( = 061) COD = S ^ P ^ f t C m ] O h =7Jlt^^WiIS[m) f ^JWSHampifc G =2gi5ftMigK (=Ju)[kgnfs ] G =yeniSlMraquoiilaquo C kgmVs ) G c = iplusmn) P i t fc tf pound E g j m raquo i sect g C kgmVs ) Gbdquo =APKfc t f S E i i m f t i i K C kginVs ) k = B f f l pound Cm] k =t^laquo0it ( = u g u ) L = SHaS3Cm) p c =tBPffi^CPa] Po = ltpoundpoundamppoundpound][ Pa) Apc =raquoalaquoJBKlaquofcffialaquo) 5S WftKJSSBampB (Pa) A p a laquo a = ffiSt^-ft (Pa) A P f =W^ftlaquo tSff i^J l^[Pa) A P l =APES5feCPa] APtotal = A p a c c + A P a r laquo a + A P f + A P
R h =amp5f$yenS ( = D h 2 ) (m) S =tfcxy b c t deg (kJkgK) U =^P^i iS v = 2ffljIBJpoundK ( = l i o = x v g + (l-x)v 1 )Cm 3 kg) v g c =tbPfcfcfcf2^^ffiJt^S(m 3kg] v g i =z = 12D hKH-SS(iafflJtSlaquo[mVkg) vlaquo =iplusmniPKtetf3frfgJtg8Km3kg) vo =APlttfctf3frfsectit^8Km7kg) x = ^ J f ^ (=Wg(Wg+Wt)) laquo = iplusmn iPJ t f cya^ i Tgt f Wo = K f t S t f i ( = G C bull 2 c bull COD) C k g s ) W g =|ggiSff0fc Ckgs) W = amp f f l f raquo e i t Ckgs)
(Vi)
]AERIM 87121
一覧ロヲ記
=き裂面積 (rrt)
=き裂出口面積 (m2J
A
= z=12Dh におけるき裂面積 (mZJ
=き裂入口面積 (m勺
=き裂長さ (mJ
= orifice縮流係数(=061 )
=き裂関口変位 (m)
=水力学的直径 (m)
=管摩擦係数
=2相流質量速度 (=ρU)(同 rrfs)
=平均質量速度〔同m2s)
=出口における臨界質量速度〔増加2SJ
=入口における臨界質量速度〔同加2SJ
A
2c
COD
G
G
G
G
k
=表面粗さ (mJ
=すべり比(=Ug U 1)
=き裂深さ (m)
=出口圧力〔向〕
=よどみ点圧力(PaJ
=加速度項による圧力損失のうち密度変化による損失項 (Pa]
Po
ムPacc
1)h
f
Ai
ん
C
k
L
Pc
(Pa J ldquo 面積変化 =管摩擦による圧力損失 (PaJ
=入口圧力損失(PaJ
ムPar
ムPf
ムP1
ムPlolal ムPacc+ムParea+LPf +ムP1
=水力学的半径(=Dh2) (m)
=比エントロピ(kJ増広)
=平均速度
=2相混相比容積(=11ρ=XVg + (1-x)v1) (m3同〕
=出口における蒸気相比容積 (m3見〕
= z=12Dh における蒸気相比容積 (m3同〕
=出口における液相比容積 (m31屯〕
=入口における液相比容積 (m3増〕
=クオリティ (=Wg(叫+W1)
=出口におけるクオリティ
=質量流量 (=Gc2cCOD)(kgs J
=蒸気相質量流量 Ckgs)
=液相質量流量〔同s)
=き裂深さ方向座標 (m)
(vi)
LH
RS-U
V gc
V 1c
z
V 10
V gi
h
R
W町
川
V
x
JAERI-M 87-121
r = y ho-Tffitt (=c p Claquo133)
i
i
(vii)
JAERlM 87-121
α =ボイド率
r ポリトロープ指数(=cpcv=1 33)
ρ =2相流密度[kgm3)
T 壁面のせん断応力
ωjj)
JAERI-M 87-121
l i C fc i
mmampmm9fM-eamp62qiampampt) BWRfcLlt(iPWRJlG^|--fflgti-e gpound-j-lt5EEfAraquo
raquoraquosWpoundt tSltraquoHLfc( l 2 3 )o N R C t t H raquo W f f i laquo laquo pound LTlgpm(4min ) pound
T t e I H I copy ^ S f poundcopyamp3 U5 )bdquo llffl^JiEgKBampfiHfc^TL copy- CClSflS^ffl
(B) ESKSraquofflaquoLfc^ ftMgH^EffcopySpoundlaquo4USfrSfrW6jMc-So (C) (A) IB) copyraquojatgtltfcEffrtraquo ampcopylaquoraquolaquoraquopound LT EcopyK^SSlaquolaquo34Ubullsectraquo
mmgmzyenxZo snaM^^-ttm ampltamp$(ampgtpoundpoundzMwmmmampwzgt
lB)copyWpoundKo^TttTfc1||S3SaWftScopyfflampC678) amp-ltM9] poundfflpoundgt ClQllcjSfS ^ W i B f ^ ^ i S o CT-(A)copyef3poundpound-laquoTcligate^tlliampOigamp(B)ltiiiS^$euro-SCilc J- T
C n - e t i E l ^ t f ^ i L r H e n r y copyxi(ll] [12] pound$ffl L T ^ S 0 JMR-eiiBiCWiKa- Kpoundffl
reg5o
1 pound amp 3 i raquo Dgt23)
_ 4xampgBHI D h poundsmfi ( 1
gn^jcta^aji-rs-fiaEottji^fliitwKgi^- tsicjamp^-aaTrcgrf 3laquocopyltilaquo
mil 0 lt L D h S 3
- 1 -
月
JAERI-M 87121
はじ め に
構造強度研究室では62年度よりBWRもしくはPWR運転条件のもとでき裂を有する配管か
らの漏洩率11関する研究を開始する本線は米国電力研究所 (EPR1)が作成した漏洩率解析コー
ド(1)を原研機FACOMM-3801ζ7ウン卜させ検証し解説と考察を加えたものである
漏洩率研究は米国で発展した(123)0 NRC は漏洩~検出感度として 1 9pm (キ4fmin)任
要求しており未特定位置からの最大許容漏洩率を 5gpm(宇 20Plmin)としている(1)日本
では IHIの矢野らの研究がある(45 )原研では配管破断試験が終了したので乙の設備を用
いてき裂を有する配管からの漏洩率研究lζ着手するのである乙の試験の目的は
(A) 機械加工によるき裂もしくは疲労き裂を有する配管からの漏洩率(kgs)を計測するその
結果き裂寸法と漏洩率との関係が得られる
(B)配菅11き裂が存在した場合それが原因で配管の不安定破機が生じるか否かを明らかにする
(C) (A)(B)の知見をもとに配管からの漏洩率を既知として配管11不安定敏墳が生じるか否か
の判断基準を与える別の見方をすれば配管の不安定磁場が生じる時の限界漏洩量を明ら
かにする
(B)の研究についてはすでに構造強度研究室の柴田ら(6 78 )金子ら (9J安岡ら(10)による精
力的な研究があるそ乙で仇の研究を新たに開始すればその結果を(B)と結合させる乙とによって
(C)の目的が達成される乙とが予想される漏洩率は当然ながら臨界流理論と密接な関係があり
(1)では臨界モデルとしてHenryのモデル(J1) (12)を使用している本報では原研版コードを用
いてBWRPWR運転条件における飽和水もしくはサプクール水による漏洩率について報告しで
ある
l基礎理論[l23J
き裂を流れる流体は 2i栂流となるが配管に存在する初期流体はサプクール水もしくは飽和水
とする水力学的直径Dhを
ip--EI--btiSUE-hEEEHR6EHUM前MLRBEgazpE
積一面一長
裂一周
き一裂
Xでき
凋唯一
h
ldquo
D
(I)
で定義する漏洩率研究ではLDhが重要なパラメータとなるまたき裂表面粗さは漏洩率Iζ影
響を与える乙と大である
図 12にき裂を通過するこ栂流の状態を模式的に示すき裂に沿って以下に示す3個の領域
を定める
領域 1 0 L Dh主主 3
乙の領域では液体ジェットが形成されその囲りを蒸気がとり囲む
JAERI-M 87-12 1
S2 3ltLDhlt12
ffittS LDhS12 HLRVXV -tt~mmmztxZo ssKM^xEimv Kampfrgtrraquojgttampo
m3Kamp1regXm-f2gtmltOtpoundltlt)pound3li (convergent c r a c k ) copy ^ ^ ^ t 0 d S J K o ^ T I i JATlaquoDltR5poundgfttt
(1) C0D( iL2clt J tRLTgtMltiVgt (2) poundlaquofflffilftfcraquo-TiSjWclaquogtLrilto (3) ampltix y hiLD h =12-e^^lcfialaquoL C copy ^ t - e ( i E ^ ^ ^ f ( i i p f I f S 0
(4) laquoHiElaquottaEltffS (5) 0Hzlt12Ih~mmkamptSlt x=0poundtZgt
11 laquolaquoS1J
GA= const (2)
dG G 5A _ 27 + A ~87 ~ deg ( 3 )
12 S l t t f i amp I l
6zK p pA dz Adz 2D
M)l4J4lTcopylaquofc^KUTto SKraquooTi|MftK3araquo)SIampS I 8IMuWpound1irflpound-e
z 9 (gt uA) bdquo _ 5 1 mdash = 0 i L T
MPV _ d( PA) u dz dz 2D4
imtwrn mrmammm$xampzgtlt mmm^ommAtixnampeK^^zE^m^^
A P = 2 D ^ 2 ( 6 )
- 2 -
JAERlM87-121
領域2 3 L Dh 12
乙の領域では蒸気泡が形成されるLDh三五12まではき裂に沿っての圧力は一定である
領域3 LDh 12
液体ジェットは二相混相流にだるき裂に沿って圧力は pIC向かつて減少する
図31ζ本報で考察する所のすぼまりき列 (convergentcrack)の寸法を示すき裂については
以下の仮定を設ける
(l) COD はLや2cと比較して小さ Lき裂面積は流れに沿ってゆるやかに減少してLく
液体ジェッ卜はLDh=12で完全に崩壊し乙の点までは圧力分布は平担である
(4) 液相は非圧縮性流体とする
0三五 z 12 Dhでは相変化はなく
(2)
(3)
x= 0とするョ(5)
質量保存則11
流路面積が変化するき裂を流れる 2相流の質量保存則は
(2) GA= const
(3)
もしくは zで微分して
九十山
内十内
運動量保存則12
fi=-d(pA)(fρ G2
dz Adz 2Dlsquo
運動量保存の式は
」 但盆
G2ι-(1νρ)いρA
(4)
(4)は以下のようにして求まるき裂に沿って単位長さ当り運動量を考えると流れが定常流であ
θ(ρUA) るから一一万I一 =0として
d(pAρu2
dz 一却h
Aa-u一
ρ一
引一也 (5)
となる (5)の左辺は密度変化と函積変化によって生じる加速度項右辺は外刀項であって第一項
は圧力勾配第二項は摩擦損失である摩擦損失の実験式として管長eICお貯る圧力損失を
企 p=fEtρu2 (6)
-2-
JAERI-M 87-121
T-4nlaquo maft^itour^iia^ss^ii-^-ltdeg u 2 ^ H i n s o c harass 2 JST
dQou8A)_ d G2A
(7)
B)(7)lcftA-fSi
mdash - ^ i mdash G A 9 z
( ^ ) - y 9 F ( 8 )
c n M 4 ) copy pound a i ^ 5 o KSiiJtGfiACggampi LTfMraquoyenraquoJfcD
G=GcAcA (9)
13 poundSlcBofcKampraquo
(4)tbn(z = L)raquopoundAn (z-=0) i f zK-3 l raquoTlaquoraquoL aicraquorfcff ilaquo3poundraquo4 0
Apoiai = Api + Apabdquo + Ap a r e a + Apf (101
= Go Vio _ G c Vio Ac 2 C 2 2 C 2 ^ Ao A Pi 57^2 o7^C-4mdash ) 111)
tDii^iicopy o bulle^g^bic j sectE^^T(i(4)copym i i|-e^^$ n s o
APacc = J G 2 ^ ( 1 ) ) dz
= J L G 2 C (i-x)v + xvg]dz aa o dz 8
aaKgt^Tffi (4)laquo-laquo+nif dvo dz=o tuzlto-e
A P a C c = J 1 2 D G 2 - ^ L d z + J U 2 r C( l -x)v 1 0 +xv g ]dz 0 QZ UZ
- 3 -
JAERIM 87-121
Af で与えれば単位長さについて生じる摩擦力はー一一ρu2で与えられるこれが右辺第2項であ
2Dh
る (5)をG=ρuを用いて書き変えると加速度項は
θωugA)θGZA ーマ三一=五 (-r)
A
一ZOB
=G2A万立lt~)+担A4立十 G2
Oz ρρσZ ρ (7)
(3)を(7)1ζ代入すると
(ρuZA)θ1 G2 aA 一一方Tー=G
2A万-zlt戸 )-7否7 (8)
乙れが(4)の左辺となる質量速度GはAの関数として質量保存則より
(9) G=GcAA
で与えられGcは後に定める
き裂に沿った庄カ損失13
(4)を出口ltz = L)から入口 (zτ0)までzについて積分しき裂に沿った圧力損失を定める
U()) ムPtotal ムPI+ Lpacc +ムParea+ムPr
と書いて右辺の各成分を順次定めてみるまずム P1は入口損失であって(2)を用いれば
o 2V Gc 2Vo AームPI と un ~U = cn ~U (ーム)2 C2 2 C2 A
れ
Mnu
となる
加速度項のうち密度変化による圧力降下は仙の第 1項で表示される
βPa同 =rG2品(1ρ)dz
=IG2是((1 -x)い XVg J dz U2J
聞において仮定(4)を考慮すればdvodz=Oとなるので
dvιd dpacc =rUG2 UVl且 dz+ Jl~D G2
ー ((1-X)Vo +xvR Jdz dz U -dz --- _ bull
-3ー
it--flit--iiiu
JAERI-M 87 -121
=G 2C(l-x)v 1 0 + xvg )gtbdquo
= G 2 ( ( 1 - X c ) Vic + X c V g c - V l 0 ]
=G a Cx c (v g c -v I 0 )3 03
aaicfeigtrx (z=i2D)=o amplttovc = v 1 0 (^ESlt t ) poundffiffi Uzbdquo G t t^p^n i t - r
G2 = G g G deg = -^-(l + CAcA)2] (14)
G 2
APacc=^- S -C l + CA cAi) 2][X c ( V g c - V 1 0 ) ]
G2 dA A P = J o ^A d ^ d Z
AO A
= G 2 A 2 fAc -yenmdash dA U c A laquo J A 0 A 3
-f- ( v l l i - l + ( J ) ) + x ( v v bdquo ) l - l + ( | ) ) )
tt6)copy^3SfCfc^T
A C i 3 d A = r i ^ d A + j A C bull+raquo(-gt d A AO bullbull AO A Ai
f xdz
fcJctf
J xdz 12D
- = Vgc+_V gj_
2
ttyen^Wttttlsect LTx ( v g - vbdquo )fflJgpoundiraquocopyft(tplusmn Lfcc
- 4 -
JAERI-M 87121
=G2((1-X) VIO+XVg)~位m
=G2((1-XC)Vlc+XcVgC-VIO)
U3) =G2( Xc (vgC -VI0))
(13)において X(z=12D)=OおよびVlc=V10(非圧縮性)を使用した Gは平均値であって
G2 = 今~=手(1 + (Ac AIア〕 (14]
よって(13)は最終的に
tPacc =子(1 + (Acl AY)(xc (い (15)
となる
次に加速度項のうち面積変化による圧力降下を求める(4)の第 2項より
G2 dA
tParea = J 一一一一dzρA dz
4AC G2v = ーーーー-ーJAO A dA
dA
=手 (v1o-1+会内王(予g-V10)ー1+(全)2 ) (16)
=GiAI会
h+X(Vg-V10)
Ad d A や dA+fC Ai
酬の第3式において
JAC43dA=JAi AO AO
とし右辺第2項の積分計算においてvg(A) X(A)のままでは積分不能なので
Z-z
d
一d
x一X
D
一
D
L
U
一LU
FJEFSJ
一一-x
および
日切ご _Vgc+ Vgi V g一一一宮一一
なる平均的値を使用して X(Vg-VIO)の項を積分の外1lt出した
-4-
JAERI-M 87 -121
mmzmmampiz laquot BE nnTmxzm 4 s t n r-- f G 2
J
^ 2 - D h C G 2 v d Z
= mdash T G 2(xv g+ ( l - x ) v bdquo ) d z
fC2
- ^ C (xv g +( l - x ) v 1 0 K L D h - 1 2 ) )
f = T ( | - 1 o U 2 ) (19)
TxZgtnZ0 sectgfflffi(H-ft^poundtiott5copy^Nikradsereg^poundffl^Tf pound
p = 2 1 o g ( R h k ) + 1 7 4 (20)
14 fflOEfipoundKraquoiSSltcopyMamp
Pc = P o - A P t o a l = F ( G c )
=PO~Y1^ ( Af ) 2 + 1 + ( i f ) 2 X c ( v ^ V l o )
+vo 1 - ( ^ ) ) + x ( v v ) U - ( - ^ ) 2 )
+ ((xvB+ (1-X)VJbdquo(LDI-12)) (21)
i t t S o BDraquoc5igtrpc poundampSfcfiG cgEftTteltTittfcgtttl gt raquo _ e c reg G c ^ a 6 5 0
- 5 -
JAERIM 87121
最後に管摩擦による圧力降下は凶の第4項で表示され
L f G2
ムPr=J 一一一一九 ρ2Dh
=iIL GZv dz 2 Dh J 0
=ム sG2(xvg+ (l-x)v1o)dz 2Dh
fG2
=子 ([ xVg+ ( 1 -i( ) V 10 ) (L Dh -12 ) )
となる Dhはz11依存せず一定とみなしているので積分の外に出しである
管摩擦係数 fは
f=T(tρu2 )
U8)
U9)
で与えられるき裂の表面は十分荒いと考えられるのでNikradseの式を用いて fを
i=叩 Rhk)+174 四)
で評価する
14 出口Eカと臨界質量速度との関係
以上で側で定義した 4個の圧力領失項が定まったき裂出口における圧力は出口における質量
速度の関数であるから
PC = POームPtotal=F(Gc)
G~ V10 Ac = PO -c ( I~ (一一+1+ (五一iHXc (vgC-vlo) ) 2 C Ao
+VIO 1 -(うと))+王仔g-V10) 1-合))
+fx干g+ (1一五)VIO ) (LlDh -12) ) 1)となる聞においてPCを求めるにはGcが既知でなくてはならない次章で乙のGcを求める
-5ー
JAERI-M 87-121
2 2ff iB^Mi$laquoGc (123)
(1) if^fflrMUiffi^Jx-r mamptirZo (2) ^copyfpoundJg M t t H i ^ K i ^ ^ u B u = l i i S (3) 0 s J L D t laquo 1 2 T l x = 0
CfflltS^copyfeilcG c(i
G = - C x - ^ + ( v 6 - v ) - g )- (22)
i laquo t gt 5 o Ql)poundgtpoundiq22)poundALlaquoSIlpoundttiiA(pound^LCo T ^ e teffiaKfctf S t tS i l pound ^ L T l gt 3 o
fltffcatfcfcT LT lt pound laquok -p left s 0 Henry li-3poundiBlaquoaEBrticfctf 1 ttaaampflEOampMffli ffKH--gpoundffiLfc an tnffl^ntfLDhsi2olaquolaquoKiraquor
= N dp dp
i ^ S o c e l t
N = 20 0 xE xE lt 005
N=10 x E S005
X E = C 4 ~ pound J E S g - Si
d x E _ u XJ dp ^ x dp (2laquo dp -s J E
amppoundftlMScopyEttttl9amppoundft0 6 i T
dv vbdquo _ dp pj-
r = C p c v
- 6
JAERIMB7121
2 2相臨界質量速度Gc(123)
Gcを求めるに当って以下の仮定を設ける
(11 き裂中の流れは低クオリティ高圧とする
(2) その結果流れは均質となり usul= 1となる
(3) 0 ~ LI Dh ~ 12では X==O
乙の仮定のもとにGcは
Gトー〔 xh+(vg-vl)451ildp
bull 0 bullbullbull ap 2)
と表わせる(1])をもとに闘を導入した結果を付録Aに示した下添字eは出口における状態量
を示している
L Dh孟 12の領域では相間質量移行率が無視できなくなるかっ図1図 21ζ示したように圧
力が急激に降下してくるようになる Henryは一定面積流路内における l成分臨界流の棺間質量
移行率11関する実験式を提示した (11)乙れを用いればLlDhミ12の領域において
回)
となる乙乙lζ
N = 200 XE XE lt005
N = 1 0 XE 主主005
Sn -S X= (ーとーeJ
助
Sg-SI ldquo
乙れを微分して
Aιds dXE
(1-x)ザ +x孟止XE - dp 0P dp にSg-Syen
-E 幽
iii
であって添字Eは熱力学的平衡状態を示しておりすべての状態量やその微分値は上流側よど
み点抗態を固定したままで熱力学的平衡条件から定まる乙とを示している
さらに蒸気相の圧縮性は等温変化のもとで
dvι=ーヱL
dp pr 四
r = cpl c
-6-
JAERI-M 87-121
G2
c = [x - ^ - ( v ^ v ^ N - j j ^ 1 26)
x = B ( x L T - x ) d ( z D h - 12) (27)
B = 00523
x L T = N x E (28)
T amp 3 0 (Z7)poundz = 12D h(x=0) i z = L ( x = x e ) i copy F B T e laquo t pound plusmn
x = x L T [ l - e x p - | ( z - L ) H x e expC-i ( z -L) ] (29) Dh Dh
i t t O z = 12Dh Tx = 0 laquo S lt 8 f c f t A f i t f
Xe=xu T Cl-exp-B(LD h -12)J] (30)
secttftSlt fclt29)pound z =12 Dbdquo pound z = LCD^-eatiJ-LTtfflgliKfcW-S 3^ J T-fpound$a6
X L - 1 2 D ^ 1 2 D h x d z
mdash XLT _ D 1
B LDb-12 u
Po - P B = -^pv bull (32)
G = gtu $ X
G = v 2 o ( P o - P B )
- 7 -
JAERI -M 67121
で与えられる聞と闘を聞に代入すれば
G宮〔 xiL(vg-V10)NAEi〕2pr 8 υ dp (26)
となる
混相体のクオリティ xは指数関数的IC緩和するとして
x=B(xLT-x)d (zDh-12) 町)
としてみるここに
B= 00523
XLT = NXE 側
である闘を z=12Dh(x=O)とz=L(x=x)との閣で積分すると
x= X州一切ト喜 (z-L)))+ Xe時ト主 (z-L) 1 JIh Llh
倒)
となり z=12Dhでx=Oなる条件を倒に代入すれば
X=xLT(1-expーB(LDh-12) J) (30)
が得られるまた仰を z=12 Dhとz=Lの聞で積分してこの区聞における平均クオリティを求め
ると
王=--L-fL xdz L-12D
-nd
一D一
F一YLA
一BT
X 一一
(31)
が得られる
最終的に凶と聞とを同時に満足するGcを見い出せばよいそれには出口圧力を変化させてくり
返し計算でGcをもとめる必要となるデータはき裂形状とよどみ点圧力温度である
また流れが臨界流に達していない場合は単相流非圧縮性流れの式から
Po -PB= 2ρu同 間
G=ρuゆえ
G=2ρ(Po -PB ) 倒
となるf
(2)ではG= 2g石O-PB)となっているが間違いだと思う EP副プログラムで酬を使用している
ので問題はない
-7ー
JAERI-M 87-121
3
(1) BWRjMampgft (2) PWRaKftft
lcfcy-Ssch80fcJO schl60ffl^|l)^tcopyiiia^^is6Co itampamppound-amp 1 icf^to poundcopyt raquo - e ( 4 S a S 2 c pound8(BI |alaquot tC0Dpound 8 l raquo S L f 5 gt - laquo i L f c o 2c = 20 50 100 mm COD=005 010 015 020 025 mm U i 4 B 8 B 12B 16 B copy sch 80 amp J Ofschl6Og2copy0PWpound Ltz0
3 - K0fctjpound LTt tEI^Ka i igGc (kgm7s) ^ 5 ^ 8 ) 1 ^ f c pound ICKATcopylaquot 9 K 3iiBlWpoundLTGc (gpmmm 2)^J6Co
1 kgm2s= 11 mVs=(l378543)gallon10 6mm 2(l60)min
- 1585 xlO^gpmmm2 (34)
W c = G c 2 c C O D (35)
31 n5tflraquoaaGepoundpound8JBttpoundregNff
= 100mm 5OmmiLfcfl0GeM^LT^5o 2 o O H i J t g f 6poundi^f( poundpoundlt I f t o T l i bull S t i t f ^ ^ S o 2c = 20mmff l l ( iLT( i^^^l l4 g]5 i ^ lt ^ - t - 3 f c 0 oIC|a6 iH7t i2c=100mm 20mmcopyBcopyPWRiIiK^copyGlt 2-^rTo ftiO ^JimdashSfcLT^So 2c=50mmcopyH(i^LT( i^ j ^^ Ccopy 2 f tcopy l lpoundpoundlt- i f e L T W c 0 pound ftrt6g^)8(amp0$M8
JilJcopyCltt^tgtaBiKlttGelttcopyBI^plusmn2clci^cff-rcODiLfccopyffi^-SCii5laquoo L T E f f P S i laquo e E f r laquo f f f t t lt 3 6 a f f 4 L i t t f c 4 amp S raquo laquo i t t 0 e
32 n j M t t 9 U W pound pound 8 pound t t lt a gt M i
-3flcWclttS^WltbcopyM^to5o SHcopyi iraquoraquoplusmnGcbulllaquolaquoltbull W cCgpm)poundampfflLT (^copy-CCfflffiO^^^ffl-C^So S8raquo6Eri3Tfc fflfcJcSWc^^-To H8Ki5gpm lregJ|gpound lgpm|SS$ampSLT3o CfflSI^ffl^SCifcfcoT KtziZ2 c = 100mmpoundbull-
- 8 -
JAERI-M 87121
位司考3
原研版漏洩率解析コードを用いて
(1) BWR巡転条件
PWR運転条件
における sch80および sch160相当肉厚からの漏洩率を求めた計算条件を表 1IC示す乙の計
算ではき裂長さ 2cき裂開口変位CODとき裂深さ Lをパラメータとした 2c=20 50 100
(2)
mm COD = 005 010 015 020 025 mm Lは4B 8 B 12 B 16 Bのsch80およ
びsch160配管の肉厚とした
コードの出力としては臨界質量速度Gc(kgm2 Is )が得られるがζの値をもとに以下のように
単位換算をしてGc(gpmmm 2)を求めた
ー
-lili--
1 kgm2s= 11 Im21 s = ( 113 78543 ) gallon 1 106mm2( 160) min
(問)= 1585xlO6gpmmm2
Dhは(1)から求めたまた質量流量Wcは
(35) Wc= Gc 2 c COD
から求めた
臨界質量速度 Gcとき裂形状との関係
図4から図7にGcとCODとの関係を示すこのうち図4と図5はBWR運転条件において2c
=100mm 50mmとした時のGc値を示している 2つの図を比較すると両者は全く重なってい
る乙とが分かる 2c=20mmの図は示してはないが図 4図5と全く同一であったっき1ζ図6
と図 7は2c= 100mm 20mmの時の PWR運転条件のGcを示すやはり両者は一致している
2c=50mmの図は示してはいないが乙の 2枚の図と全く一致していた 乙れが臨界流の特徴
31
jitBilli--Eiri--
である
以上の乙とからき裂形状と Gcとの関係は 2ciζは依存せずCODとLにのみ依存する乙とが分る
そして配管口荏が大となる程配管肉厚すなわちき裂深さ Lが大となるため管摩擦が大となるので
Gcが小となるのである
臨界質量流量Wcとき裂形状との関係
つぎにVれとき裂形状との関係を求める現実の漏洩量はGcではなく Wc (gpm )を使用して
いるので乙の値の方が有用である図8から図13までに聞によるWcを示す図8Irは 5gpm
限界線と 19pm限界線が示してある乙の図を用いる乙とによってたとえば2c=linfinmmを有す
-8-
32
JAERI-M 87-121
h 16 4 y-^sch 80Egjampraquoamp5 gpmOiiS ipound-4gtLSCODfflffigglc^iampSCt^tijjfeSo 3 copy0y^(tCOD==O22mmpoundgEltampltitl6o BWRPWR0M-Ji3pound[118 tmuttktamptZC t claquofc oTPWRBcopyWc 02fJBWRB$0Wc =fc 0 W t ^ S C i ^ S o cnlaquoGc0fi 5 PWRI$ copyBWR8$J raquogt fc^-eab-Sraquopound-bullampbdquo
S)14^tH17lCig|W(C2c^fS^TCODiLi^^degy gt - pound UcMfregW cpound^-ro CfflEl A^2c fc J c cOD^ h i t t n i f a i S t f ( i S ^WcA laquo Jgt t5C iU lt raquoS o W c ( i 2 c
33 1 3 5 gpm europound bullamplaquoraquo- pound
S8gtraquoiai3ffl^rWc= 1 3 5gpmpoundpound-tf LtfbullgfrcopyCOD poundig^-i ^gtT Ciamp0Wlaquo pound ^ ^ 5 2c i f f lBg^B^t ^ lcLfc0^18iS l9TT5o 2 c 0 ( i LT(i20 50100mm 0 3 ^ laquo D ^ 5 gt - pound LfcOt i gt^in( i5^Wcmdash^t + S 2cpoundCODcopyfi0i|Mamp-fe-ViMampttDmfrZnZnampo ^gtH18 19iefctPTWc=3 5gpmpoundt3-zZ7-9ampampZtljetl2 ^ J t f 1 ^ L ^ ^ - ^ i i n - r ^ ^ ^ a f t t i 2c= 20mmT(iCODgt 025mmi^oTLt-55^J -T5o I tSCf005ltCODi025mmt r^k^-1i CODgt 025mm(Co(gtTttltraquoLT^
4 M lamp
(1) laquopound3 (2) SMP^amp (3) tsmmz
(1) Kft^GcttsectpoundEHnpoundttpoundpound9E|3icttU 58[gltlciittLtt^o ^LTitfS
(2) 1 3 5gpmpoundiStSlflngfipoundsectSfipound0|lf|poundIILfco
- 9 -
符
JAERI-M 87121
る16インチ sch80配管から 5gpmの漏洩を与える CODの値を容易に定めることが出来る今
の例ではCOD=022mmと読みとれる BWRPWRの差で見ると図8と図11とを比較する ζと
によってPWR時のWcの方がBWR時のWcよりも大であることが分る乙れはGcの値がPWR時
の方がBWR時よりも大であるからである
図14から図111ζは横軸lζ2cを採ってCODとLとをパラメータとした時のWcを示す乙の図
から 2cおよびCODが小となれば当然ではあるが叫が減少することがよく分るまたWcは2c
lζ対し直線で変化する
33 1 35 gpmを与えるさ裂寸法
図8から図13を用いて既=l35gpmを生ぜしむる所のCODを読みとって乙れらのWcを
与える 2cとの関係を明きらかにしたのが図18と図19である 2cの値としては 2050 100mm
の3点のみをパラメータとしたので少々雑ではあるがWcを一定とする 2cとCODの値の組み合せ
状態がとの図から得られるなお図1819において叫=35 gpmを与えるデータ点がそれぞれ2
点および 1点しか与えられていない理由は 2c=20mmではCODgtO 25mmとなってしまうから
である計算では 005 孟 COD~ 025mmまで変化させ CODgt O 25mmについては計算してい
ないためである
4結 論
米国電力研究所が作成したき裂からの漏洩量を求める計算コードを原研機にマウン卜させた
初期流体は飽和水かサブクール水であって臨界流モデルとしてはHenryのモデルを使用してい
る乙のコードを用いて質量流量を
(1) き裂長さ
(2) き裂開口変位
(3) き裂深さ
をパラメータとしてBWRPWR運転条件で求めたその結果以下の乙とが分った
(1) 質量速度Gcはき裂開口変位とき裂深さに依存しき裂長さには依存しない そしてき裂
関口変位が小なる程またき裂深さが大なる程Gcは低下する
(2) 1 3 5 gpmを与えるき裂開口変位とき裂長さの関係を図示した
謝 百字
本報をまとめるにあたっては構造強度研究室柴田勝之博士よりまたプログラム編成にあたって
はCSK関谷秀郎氏より有益なコメントを受げました
-9一
JAERI-M 87-121
n m
[1] RP Collier et al Two-Phase Flow through Intergranular Stress Corrosion
Cracks and Resulting Acoustic Emission NP-3540-LD April (1984)
[2] D Abdollahian B Chexal Calculation of Leak Rates through Cracks in Pipes
and Tubes NP-3395 December (1983 )
(3) M E Mayfield et al Cold Leg Integrity Evaluation NUREGCR-1319 R 5
February ( 1980)
(4) fciF ampa w Effaa i8gtampcopylaquoKmlaquoE 23regBampteygts9AmtiiMix M B313C1986)
C5) T Yano E Matsushima A Okamoto Leak Flow Rate fromThrough-Wall Crack
in Pipe 2nd ASME-JSME Thermal Engineering Joint Conference Hawaii
March (1987)
(6) K Shibata S Miyazono T Kaneko N Yokoyama Ductile Fracture Behavior of
Circumferentially Cracked TYPE304 Stainless Steel Piping under Bending Load
Nuclear Engineering and Design vol 94 (1986)
(7) mm amp mihiifr Ramp^ampti+ampsvsmmmltDmmitMyen9plusmnLBBMb E8laquo24laquo5 (1986)
(8) mm raquo WHS wmttziiMmmmampGtzGt yf-pssus304SiBejraquofcj ampSTS42ampXmampBltDampmtM$M JAERI-M 86-078(1986)
(9) amp^ mm M sraquo m^ampampmttvmmmmt2gtw JAERI-M 85-064 (1986)
cio) gem mm raquo Bgt ejFElaquottcopyffittttlaquofcHetpound (raquo2laquo) JAERI-M 86-098(1986)
(11) R E Henry The Two-Phase Critical Discharge of Initially Saturated or Sub-
cooled Liquid Nuclear Science and Engineering 41 (1970)
(12) R E H e n r y HK Fauske The Two-Phase Critical Flow of One - Component
Mixutures in Nozzles Orifices and Short Tubes J of Heat TransferTrans
of the ASME May (1971) fcJfgcopy$IE8 (1 sep 1987) K^^rJpoundlTlc^StfregXtt^^fcf f le i i JDLrJlto
(A) T Yano et a l Leak flow rate from through-wall crack in pipe JSME
Tuternational Journal to be appeared
(B) T Yano et a l Evaluation of leak flow rate and jet impingement related to leak before break Nucl Eng Design to be appeared
CO H John et a l Kritische Leckstromung aus rauhen Rissen in Druckbehaltern
kfk 4192 to be appeared
- 1 0 -
]AERI -M 87121
献文考参
R P Coll ier et al Two司PhaseFlow through Intergranular Stress
Cracks and Resulting Acoustic Emission NP-3540-LD April (1984)
D Abdollahian B Chexal Calculation of Leak Rates through Cracks in Pi pes
and Tubes NP -3395 December ( 1983 )
M E Mayfield etal Cold Leg Integrity Evaluation NUREGCR-1319R5
February (1980)
矢野松島岡本配管貫通欠陥からの流出流量第23回日本伝熱シンポジウム講演論文
集 B313 (1986)
Corrosion 〕-〔
(2 )
(4)
(3 )
dnttbijuMANnu町frpド9Pドtμトゃに広
υιhhhl吻1
j
T Yano E Matsushima A Okamoto Leak F10w Rate fromThrough-Wall Crack
in Pipe 2nd ASME-JSME官官rmalEngineerir恵 JointConference bull
March (1987)
Hawaii
(5)
K Shibata S Miyazono T Kaneko NYokoyama Ductile Fracture Behavior of
Circumferentially Cracked TYPE304 Stainless Steel Pipi曙 underBendir事Load
Nuclear Er習ineeringand Design vol 94 (1986)
柴田金子横山ほか周方向欠陥を有するSUS304鋼配管の延性破墳挙動と LBB評価
圧力技術24巻 5号(1986)
柴田大場川村ほか貫通または未貫通欠陥を有する 6インチ口径SUS304鋼配管およ
びSTS42炭素鋼配管の延性破境挙動 JAERI -M 86 -078 (1986)
金子柴田大場ほか軽水炉配管材の延性破墳に関する研究 JAERI-M
(1986 )
安田柴田大場ほか軽水炉配菅材の延性破壊に関する研究(第2報) JAERI-M
86 -098 ( 1986)
85ー064
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
R E Henry Theτwo-Phase Critical Discharge of Initially Saturated or Suo-
cinfinled Liquid Nuclear Science and Er恵ineering 41 (1970)
R E Henry H K Fauske The Two-P加seCritical Flow of One -Cornponent
Mixutures in Nozzles Orifices aOO Short Tubes 1 of Heat TransferTrans
of the ASME地Iy(1971)
なお本稿の校正時 (1sep 1987)において以下に示す最新の文献を得たの守追加しておく
Leak flow rate frorn through-wall crack in pipe JSME
dl
噌
EA〔
(12)
T Yano et al
Tuternat ional Journal to be appeared
T Yano et al Evaluation of leak f10w rate皿 djet irnpingernent related
to leak before break Nucl Eng Design to be appeared
H John et al Kritische Leckstrるrnungaus rauhen Rissen in Druckbehal tern
(A)
(B)
-10-
to be appeared kfk 4192
( C)
JAERI-M 87 -121
i n laquo bull laquo =
Po To 2c COD L k m s kPa degC mm mm mm cm
BWR 6865 2845 20 50
100
005 010 015 020 025
86 127 174 214
0003
PWR 15651 3249 20 50
100
005 010 015 020 025
135 230 333 405
0003
plusmnfrZgtffifcsch 80SEW4 8 12 16BSIPlCffla L T ^ o
Jbampgttl iCschl60Eg 4 8 1216 Bf f i^ lCf f iSL-C^Sc
LIQUID bull sssssAr V A P 0 R Ysrysyxsaz
fyssy
t 0ltLDlt3
amp) ^
r
3 lt LD lt 12 vysssssssfsssssss-sgt-Ai
pound VSWAA
I DISPERSED I p V TWO-PHASE REGION
LDgt12
S-^mdash ^-A Ugt deg raquo bull bull bull
1 CHOKING PLANE -
V ASSUMED^ V ACTUAL-^
Z LD -12
0 2 LD h = 12 amp laquo 4 i amp 0 8 n t t t t S 3 c i i )
- i i -
~
JAERI-M 87121
件
圧 力「五度 き裂長さ き裂関口変位 き裂深さ 表面粗さ図 番
Po To 2c COD L k
kPa C mm 官官n 官官n c町l
005 86 20 O 10 12 7
BWR 6865 284 5 50 O 15 174 0003
100 020 21 4 025
005 135 20 010
230 PWR 15651 3249 50 015
333 0003
100 020 405 」025
--
条算2十表 1
上から順次sch80配管48 12 16B板厚に相当している
κヶノパル何〆シシ4ェ三
写汚字ヲヌ~ガミと
Pb PIyen lt110 lt 3 3 lt 110 lt I2 _
WAWH3ケ~Mとご
--一一一一一一沼稲zqTI附PHASEREGION
上から順次 sch160配管 481216 B板厚lC相当している
路話室grVAPOR
LlQUIO p芳男
AnE|し
z 110gt 12
するどい角を過ぎる飽和水もしくはサークル水のき裂内流動型式図 1
一一」ふれ」
ASSUMEOyen ーーーーー--~shyACTUAl-
yen Z
LlDh= 12なる場合のき裂内流動型式(11 )
-11-
110 bull 12
図 2
pound
exit plane Ac
Ai(z=12Dh)
inlet plane Ao
19B7 March 11
13 4 laquo Tf ft L13
I Po =6865 kPa =I 50000
0 0-5 Dh(mm)
i i i i i i i
0 01 02 03 1967 Apr 9 iso COD(mm)
33
14 BWRjlfe^ToKMKGciCODiff lBMSi (2c = 100 mm)
~明旬同司~~明弔問_--lt-~一一ー 1
一 一一hellip一一一一
50000
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(2NE~E)UO
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PO =6865 kPa To =28450C
2C=100 mm k =30um e4
E EO5
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会一4K0r-82amp0 exit plane Ac
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O
03
05 Dh(mm)
01 0-2 COD(mm)
O
O 1ge7 Apri 9 i田
inlet plane Ao
BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 100 mm) 図41
4EA L
き裂寸法図3
1987 March 11
o o o o in
JAE
RI-M
87-121
(s2iu6gtj)D9
CD bullvashy
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-13
-
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1
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48
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50000
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NEmv-)υ
B
B
B
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Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
O O
Dh(mm)
o 01 0之 03COD(mm)
05 o
19amp7 Aprillgt iso
PWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係
(2 c = 100 mm) 図6BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係
(2 c = 50 mm)
1銘7April 17 iso
図5
JAE
RI-M
8
7-1
21
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9 -14
-
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PO =6865 kPa To =2845 oc 2C=100 mm
k =30um
20 50αm
48
Po = 15651 kPa 了 =32490C
2C =20mm k =30μm
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Eginfin4I戸回目
10
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5gpm
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(Eao)U〉〉
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88
128 16
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yen() h
O
Dh(mm羽n
o 01 ひ2 03 COD(mm)
05 O o
Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
05 O
la7 AprillO is図8 BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 100 mm)
T鎖rIMay7 Iso
図 7 PWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 20 mm)
JAE
RI-M
8
7-1
21
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o 01 02 03 COD(mm)
O 05
o 01 02 0-3 むOD(mm)
Dh(mm)
19S7 May 11 iso
BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 20 nun) 図 10
1987 May 7画
BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 50 nun) 図9
JAER
I-M
87-121
(s6gtt)DM
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10
ダWc20fF
T 0 =32490C 2C =50mm k =30μm
20
10 4
PO =15651 kPa To =3249OC 2C=100 mm
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infin4E-N-
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Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
官賠7MayS is
PWR遂転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 50 mm) 図 12
1987A防illOiso
PWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 100 mm) 図 11
JAE
RI-M
87-121
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20
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o 01 02 03 COD(mm)
05 o
1錫7May12 iso
BWR運転条件下の質量抗量WcとCODとの関係 (4B 8 B配管)図 14
PWR連転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c=20mm)
1967 May7 Is
図 13
JAERI-M 87-121
oa oo
03
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PO =6865 kPa To =28450C
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世間17May 12 国
ド司
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1987 May 15 iso
PWR遥転条件下の質量流量Wcと2cとの関係 (4B 8 B配管)図 16
BWR運転条件下の質量流量肌と 2cとの関係(12B16B配管)図15
JAER
I-M
87-121
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2C(mm) 20 O
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2C(mm) 20
1967 May 15也
1民r1May 9 iso
BWR速転条件下でWc= 1 3 5 gpmを与えるCODと2c図 18PWR運転条件下の質量流量Rと2cとの関係(12B16B配管)図 17
JAER
I-M
87-121
COCO CD
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100 50
2C(mm)
19J7 May明国
PWR運転条件下で叫=1 35 gpmを与えるCODと2c図19
JAERI-M 87-121
HMA Henry(DmWtilTil (12)
(i) mampltoamp $fl3 Wi = (gt ui Ai
3KSMB W 8 = lt o g u g A g (AD
(2) ilfampficopy^
d(WgUg+WiUi) =-Adp+dFw ltA2)
ffi^J^liaiCjS^^lttiii)llcj5^^(i^^^J0^trSiLTlaquo^^^^^-r5i (A2) (iWg=xW W = ( l - x ) W G=AW4ff l^ t
dp=-d[G x u g + ( l - x ) u ] (A3)
SJ^Bfra dG=OTltfc bullsect$raquopound (A3)laquo
dp=-GdC x u g + (1-x) u ) (A4)
i tt S o Bgf^fite throat g|5Tpound t 5 C i ^
c - _ [ d ( x u g + ( l - x ) u i 3 _ c d x k + ( l - x ) u i ^ 5 )
K l ^ f t laquo throat SiJKfclr
- g - k - 0 CA6)
T5o (A5) ICfe^TuipoundxlttkTg3gLrsecto
(A 7)
xG = lt0g ug a
(1-Ug =
- x) G = P ui
kui ( 1 --a)
fcOai ufB4-T4i
U ] = xv R +k ( l-x)vi c U ] = k (A 8)
tiss cn (A5)iclaquoAtn(i-^-=oatLT
-21-
JAERIM87121
付録A Henryの臨界流モデル (12)
乙乙では仰を導入しておく
Moodyは1成分2相混相流の質量速度を熱的平衡のもとで求めたここでは非平衡モデルを用
いてよどみ点状態量のみを既知として質量速度を求める
(1)連続の式
(2)
I夜相
蒸気相
運動量の式
W ρU A
Wgρg ug Ag
d (叫Ug+WU) =-Adp+ dFw
(A1)
(A2)
圧力勾配による外力と運動量による外力は摩擦力より大であるとして摩擦力を無視すると (A2)
はWg=xWW=(-X)W G=AWを用いて
dp=-d(Gxug+(l-X) u)
臨界流では dGOであるから (A3)は
dp-Gd( xUg+ (-x) u)
となる臨界抗態は throat部で生じることから
dxu~+ (1 -X)U _ dxk+(I-x) u G f= ー(- ~-g --- )=ー〔dp dp
臨界条件は throat部において
dG I
dp l - V
である (A5)において Uを xとkで表現してみる
xG =ρg ugα
(l-x) G =ρI UI (1-α)
Ug= kUI
よりαとUgを消去すると
U=2Svg+k (l-x)vLG k V
dGとなる乙れを(A5)に代入すれは一一ー=0を考慮して
dp
-21ー
(A3)
(A4)
(A5)
(A6)
(A 7)
仏8)
JAERI-M 87-121
-G- = C xk+ (1 -x) v f + k O - x ) v ) G 3
= G - d _ [ ( x k + c l - x ) ) x v f f + k ( l - x ) v n ( A g )
G ^ - ( - ^ - [ x k + ( l - x ) ) x v raquo V gt r ^
i S^^S f f t ^ i
G2
c = -c |-l+x(k-l)mdashlaquo+^l+2x(k-l)+v2 0c-l)+k(l-2x) g
civ ~ mdash V7 dk + l+x(k-2)-x 2 (k-l)^+x a - x ) ( v i - p E ) ^ r (All)
(a mtiimv-r4bLltimjpoundti-ampo cornsitix^
d v laquo x dx yen
g + ( v g - v ) ^ Go=~C x ^ g + ( v g - v ) ^ ] (A12)
- 2 2 -
JAERI-M 87121
xvg+k(1-x)v _G-1=一一(xk+ (1 -x) (XVg-rKkyenJ -1) V) GJ dp
=G1-〔xk+(1-x))xv+ k (トx)vL) ) (A9) C1p q II k
よって
Xv+k (1-x) v G=ー〔百E〔lxk+(1-x)lb I〕1 仏10)
微分を実行すると
G ト=一〔守t七か1川1作川+x(α併山kトk-l寸1川)川伽+~(1μ1+2x(k- 1) 川+刊v)ωω2恥刺(X-l)刊)dp k
一一一一一 dv Vn dk + l+x (k-2)-x2 (k-I) )高I+x (1-x)(v)-in石 J-1ωJ)
乙乙で次の仮定を設ける
(1)液相は非圧縮性とするすなわち生 odp
(2) 流れは低クオリティもしくは高圧とする乙の場合k宇 1としてよい
以上の仮定を(All)I乙適用すると
x-p
d一d
lsquovv a
w
lsquo+
V--D-
Ju
一JUx
一一2
e
G
(A121
が求まる乙れが閣である
-22ー
JAERI-M 87-121
ID EPRii$mmv7^-yzmwmmnv-7^-ysTEAMzicmpoundMz-tzo (2) EPRIJRraquolaquo7 ri-f-yilBWIKraquoa+^i-^gtlfflcopy(ftraquoOfcraquoKlaquoffcK +
7^-f- bull JAERI poundfF$ L poundltDifC1ampraquopound LT STEAMZ poundraquoVvfc0
(3) lt OS LAcopy LSI Hi (THRESH) S A f - K L f c fttfcampraquottLfcraquopoundttltltD f i ^^ f tLT^Sc original)iSTlTHRESH=l E -3Tofc 0
SB cKilJf-9 FORMAT pound ^ t 0 SB 2 ( c A ^ r - ^ copy ^ i i ^ amp ^ t o SB3IC Cl)KElaquoSlT^SttraquotS4-ro SB 4KJCL-- C O + K A ^ f - ^ ^ S f t f t n T^So SB 5raquocH5fliS7degn^ 7AlaquoJxh^ 0 SB 6fcftJMpoundSatfJlTIgt5o ^reg
JAERI-M 87121
プログラムリスト
以下に (1)IC記載されている漏洩率解析プログラムを原研機lζマウントさせたリストを示す
原プログラムとの変更点を以下lC示す
(1) EPR 1版蒸気表サブルーチンを原研版蒸気表サブルーチンSTEAMZI乙置き変えた
(2) EPR 1版蒸気表サブルーチンと原研版蒸気表サフツレーチン聞の単位換算のために新たにサ
フツレーチンJAERIを作成しこの中で単位換算をしてSTEAMZを呼んだ
(3) くり返し計算のしきい値 (THRESH)を入力データにした 計算が発散した場合はこの
値を大にしてやる original版ではTHRESH=l E-3であった
表Bllζ入力データ FORMATを示す表B21C入力データの意味と単位を示す表B31乙
(1)に記載されている計算結果を示す表B4にJCLを示す乙の中に入力データが定義され
ている表B51ζ原研版プログラムリストを示す表B61C計算結果が出力されている
値と表B3の値とを比較すると両者は一致しているのでマウントは成功したとみなした
-23-
乙の
付録B
1
1
1
(
1
1
J
l
JAERI-M 87-121
SB 1 Kfif-9 FORMAT
I N P U T D A T A S H E E T PACE OF
ft IB ft -rvrtLt JOB NO raquo - K laquo f l t PUNCH i t 1 i 7 3 - 8 0
IBJOB m VES DECKNAMB NO
J
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7 8 9 0 1 H S C 7 H Q 1 n lt j 6 M 9 0 1 7 3 4 5 6 7 8 9 0 I 3 4 S 6 7 I 9 0
IINKITJWII PlrfW^) Traquo4CHfiT) PBfW^W TiHRBJHtw l h i i i i i h i i u j i EU(flH^) BWii)i EKflfM -iW EWCmo bull v1) ftRCMraquoiri M - t l ^ n ^ l ( ( i
I I I 1 1
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1 l 3 7 8 9 1 0 1 2 3 4 5 7 1 9 0 1 H lt S f T 1 gt J I 3 1 5 t 7 1 1 V 1 I J 4 ( f 7 1 ) |0
E 1 M bull ri-itDATraquoHVM-tllaquolaquoJCTT1raquoL NVNK
IB 2 A A f - ^ f f l g i i f i
pound$ltpound ^ m m M amp t l IN J poundjampffl t tf traquo9Jte tt L = 1 tmfc S S ^ A ^ J
= 2 mm EfiiKU = 3 if-fv-Kik
P0 Jltfjampllj kPa mtstgt TO J pound pound pound degC PB WE kPa THRESH lt 9jgLff3yen0LtMI a L EPRI copy original IgTfJi 1 E -3
EL S K pound ( = 2 c ) cm EW sectsectIMP^f i (=COD) cm ED $ampamp cm EK yen^SiBraquoampcopy^i cm AR iiSPiBMAPBlaquo tpound L A C A 0 lt 1 Nl SgtISamp K fc tt 5 90deg ft laquo3 $ tt L N2 SraquoraquoIBfctf 345deg ffljPOft 4- L
- 2 4 -
]AERI-M 87-121
喝事表B1 入力データ FORMAT
INPUT DATA SHEET PACE OF
氏 名 a日f-付~ ず司円品名 1 I 73-8C
情lsquo 宅相S1 回胃テー守番
123 511 a 唖 I~ I 1 J S 6 由 0E023a 唖jgI 2 1 5 6 IJ I~ 1 ~ bull 5 6 B 唖 I~ I 2 3 S 6 a J~ I 1 1 5 6 r 9 ~ I 1J 56 8 9ea
則的問1)11 I r91 ~~I~ 1州 i lT骨 iacutefHφ~画 IIPB ~fi~OslashI削 川eslf(何回 111i i 1 i 11111111 i i i LI(閉 W k61~)1 ~yj lI Ii IA 外 IleETHfilil~Ii特 I J(I G~~里世うJ IethampCfl~fIJlIill(Ilitgt 1 1 I fz(Iq 戸~I i 1
11 111
1 II I I
l I r
11 4
11 i 1 111 11 11
11
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ど l_~ ~_111 ~ 3 5 618 i l~ L Z s a 91~ I Z J 5 7 a 1 I l 3 s 91g Z J 5 T JI~ I 1 J_ 51 Ir lJ -5畢 11 I~
IIl1EI7 ~I川ATiIo_剛開剛醐
表B2 入力データの意味と単位
変数名 物理的意味 単位 備 考
i
l
IN よどみ点の流体条件分別指数 |な し1=1飽和水温度を入力
=2 飽和水圧力を入力
=3サプクール水
温度と圧力両方を入力
kPa I絶対圧力
カ
度
圧
温点
点
み
みど
ど
圧
よ
よ
背
0
0
8
P
T
P
kPa
なし IEPRIのoriginal版では1E-3
であった
THRESHIくり返し計算のしきい値
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Nl き裂道筋における90曲がり数|な し
N2 き裂道筋における450 曲がり数|な し
-24-
OS99U0O raquolaquolaquolaquoraquo 3SI3M3X3 9 _bull t9 (Iraquod3)HN3SV31 laquolaquolaquoraquolaquolaquolaquolaquoraquolaquolaquoraquoraquolaquolaquo ttgt9$UO0 bull 0 0 O
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smuoo raquo Nraquonx s Mam 06 ov3 (H3)Honoa (tnxudaa (inxios ltH3gtDS SSIMOO raquo tOO VIOl 088Z OOOSSl pound KM Iyen9poundll00 HS3HH1 (ISmSd (3)01 CISS)0d NI 0S9SU00 raquolaquolaquoraquolaquolaquobullbulllaquolaquolaquolaquoraquo 3SI3S3X3 9 V 29 (I8d3gt11M3
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limiOO 00 10036013 9pound nomoo laquoinosAS aa tood90id spound
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V3VpoundK6rr=0S 2pound1803 33X3 3
laquo 13P B3SI) 30 ISH laquo laquoraquoraquolaquoraquoSXXXlaquolaquoXXlaquoSXXkSXlaquoXlaquoXSXlaquoXSXKkraquoSXXlaquoXlaquolaquoXXSKXlaquoXXXlaquolaquoKXXXlaquokXX ttXtIliXIXMlltMaHtltBraquoIKtSltXiattlSIXXXtXKlaquoIlaquoKISlaquoltliXlllaquotXraquolaquotX 308d SIVAIBd 30 1SI1 laquo araquolaquoXraquoraquoraquoraquoraquoClaquolaquolaquolaquoSlaquolaquoXIlaquoKlaquolaquoltKalaquolaquolaquoltraquoKKXalaquoKXXKlaquoSKXXlaquolaquoKraquoraquoXKXS
0000000OJ000-TSPZ6-8ANVS H8VdB0rlaquo -aaoflssvd8S6O0-dnoHssiB6p-a3sn u
laquo0Zgt-13r319SWS=SSn3SSH (SO0000)-3Mtl00-Altld8raquoSSyi3H3n9IHSraquoH
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laquoejf = 3Sjnss3d laquoT3 IT juiraquonn
bullgt010 raquoiN51a 1CX3 i jl J nraquonn
VdX SMH raquo3raquoinlt 11X3 IT ShnsSjSd
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a =wini 33i93o oamp jo ON
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W3 e0-300^bull =1^3I3H SS3NM-jn0S
VO 2iS =Hld30
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Vgt3gt0 9oOZ raquoraquo3HV
raquobull AU13M039 3raquob0 bull bullgtraquobull
bullgt3laquo bullgt 10 t raquo8d
3 8192 raquo01
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bullbullbull S3Ua3dOlaquorl N0I1raquoN3raquo1S raquobulllaquolaquo
en ^S^M^T^M -c iHda e -a
IZI-A8 W-IH3V1
JAERI-M 87121
表B3 EPRIコードによる例題解析結果(1)
bullbullbullbullbull STAGNlTJON ~ROP[R7tES bullbullbullbullbull
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OlOUriNESS HEIG1τb2DE03 C納
AREA RTIO= 100
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NO 0 ~5 0岳町EE iUMN宮
OEPTHノ IHγP~Dl lsquo 1- 品 70
bullbullbullbullbull ouτPUi bullbullbullbullbull
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表B4 JCL リスト
E20 Vl0l20 ltltlt JCl STATEMEHTS llST gtgtgt DATE 040887 TIME 15=54
IIF9215097 JOD lt20729215095801 JOB 2l6T001I00C01I02E00SIIP ) ISH且SHIGUCHClAss-aPRTVOOTIHE-(000005)11 HSGCl且SS=SHSGlEVElz(201)11 USER-J9215GROUP-G0958PASSWORD-J08PARM S-AMYR9215L-0002C-0000000 RER E~s1s2ss事 llSTOF PRIVATE PROC bull 司R1181gE-lsquo=a1g llSTOF USER JCl bull 22竃g
2 11 EXEC FORT77 11 SO=J9215lEAK 11 g=FORT 11 A=ElM(JAERI1)SOURCEDE8UG(SU8CHK)
11 11 EKEC l~ED77 28 11 EXEC GO 35 IIFT06F001 OD SYSOUTz 00111011 36 IIFT09F001 DD bull 00111111 竃司EglfAKCHTl(EPRJ 62 4 6 fXERCISE s00112650 s1M PO(KSI) TO(C) P8(KSI) THRESH 00113641s 155000 2880 1014 001 bull 00113755 2C(CM) COO(C) DEPTlHC) ROUGH(CM) AEIAO 90 TURM 45 TURN bull 00114645 635 0033 5715 000062 10 0 0 00115644a竃LEAKCMTL(EPRI) 61 4 6 EXERCISE SS00116650
-25ー
JAERI-M 87-121
000001 000002
000003 00000 000005
000006 000007
FORTRAN 77
SB 5 V10L31 OATE 8704OB TIME 155947
EPRlS PROGRAHH FOR LEAK RATE THROUGH CRACKS COPIED FROM EPRI NP3540-LD APRIL 1984 ON 19860304 ISO LEAKF0RTUIAS8704) COMPLETED ON I9B7 4 8 OY HASH
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xlaquox COHPLETEO ON 62 4 8 raquoxlaquo XXXXXXKXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
laquoxx THE INPUT TO THE PROGRAM laquoraquobull
FIRST CARO IN-1 bull-gt INITIALLY SATURATEO LI0U10INPUT TEMERATURE ONLY IN2 --gt INITIALLY SATURATED LIQUIDINPUT PRESSURE ONLY IN-3 bull-gt INITIALLY SUBCOOLED L10U1DINPUT BOTH TEHEBAIURE AND PRESSURE PO - STAGNATION PRESSURE (KPA) TO raquo STAGNATION TEMPERATURE ltCgt PB = BACK PRESSURE (KPA) THRESH - THERSHHOLO VALUE ORIGINAL VALUE = 1E-3
SECOND CARD EL - CRACK LENGTH 2C (CM) EW bull CRACK-OPENING DISPLACEMENT COO (CM) ED = CRACK DEPTH L (CM) EK bull THE HEIGHT OF PROTRUSION OF THE ROUGHNESS GRAIN FROM THE HEAN
SURFACE (CM) AR - AREA RATIO = AEAO N1 = NUMBER OF 90 DEGREES TURNS IN THE CRACK PATH N2 = NUMBER OF 45 DEGREES TURNS IN THE CRACK PATH
laquolaquoraquo JAERlS STEAM TABLE raquolaquolaquo
STEAMZ(PTVIISINDEX) INDEX=0
IN0EX=1 1NDEX=2 INDEX=3 1NI)CX = 4
SUOCOOLEO WATER OR SUPERHEATED STEAH INPUT DOTH PRESSURE AND TEMPERATURE
INPUT TEMPERATURE INPUT PRESSURE
SATURATED STEAM SATURATE) STEAM SATURATED WATER INPUT TEMPERATURE SATURATED WATER INPU1 PRESSURE
IMPLICIT REALxS (A-H0-Zgt COMMON PP POT0JltLDFFARINCD0HTHETA
CD raquo 061 PA1 = 3 1 4 1 5 9 2 6 5 4 TIIEIA - 0 5 laquo P A I
1KPA= 1000NMxx2= 1000KGMSxx2= 100098XE-4 KGFCHxx2 - 100OlaquoE-498007031 LBFINraquolaquo2- 100068904 LDFMNxx2
PCV NSTEP
6894757Eraquo3 200
000008 000009
000010 000011 000012 000013 000014 000015 000016 000017 000018 000019 000020 000021 000022 000023 000024 000025 000026 000027 000028
1 READ (910END=1000) INPOTOPDTHRESH READ(915) ELEWE0EKARNIN2
PO = TO = PB raquo EL = EW =bull ED bull= EK -IK = AREA PER AREA PER EO -EK -Oil -
000029 000030 000031
1E3laquoP0PCV 18raquoT032 lE3laquoPHPCV EL254 EW254 ED254 EK254 0 = EWxEL bull 2laquoltpoundVEL) - AREA144 = PER12 ED12 EK12 4XAREAPER
XLO raquo E00H50laquoNK26N2 1FltXLDLE12) GO TO 400 RK = DH4EK FF = 10(2xDLOG10(RK)laquo174)laquolaquo2
IF(INEOI) THEN TEHP - TO TEHP= (TEHP-320)x05555556
- 2 6 -
JAERI-M 87121
表B5 原研版プログラムリスト
FORTRAN 17 Vl0L31 OATE 870408 T1HE 155947
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C flRSI CARO C IH司 1 ーgt IHITI~ l lY SATURATEO lQUIDIHPUT TEHEflATURE OHlY C I H包 2 ーgt INITl~LLY SATURATED lQUIDINPUT PRESSURE OHlY C 1 N-j ー gt INITIAllY SU8C801ED lIQUIDINPUT 80TII IEHERAlURE AND PRESSURE
C PO STAGHAT 10N PRESSURE CKPAgt C TO bull STAGHAIlON TEHPERATURE CC1 C PB 日向CK PRESSURE CKPA1 C TfIRESII ロ TIIERSIIHOlOVAlUE ORIGINAl VAlUE冨IE3
E C SECOHO CAR日C EL CRACK LENGTII 2C CCH1 C EW CRACK-OPENING DISPlAfEHENT C目白 CCH1
C ED CRAEK 日[PIHL CCH1 C EK THE IIEIGIIT OF PROTRUSIOH日F TlIE R日UGIIHESSGRAIH FROH TIIE HEAH
SURFACE CCHJ C AR 雪 AREA RATIO AEIAO C Hl HUH日ER Of 90日EGREES TURHS IH TIIE CRACK PATH C N2 HUHBER OF 45 OEGREES TURHS IH THE CRACK PATII
E C 車率志 JAERlS STEAH TA8LE 取
E
C SIEAHZCPT VIISIHOEX1 IHDEX=O 苧) SUDCOOLED WATER日R SUPERIIEATF目 STEAHlHPUT s日TII PRESSURE
AHD IEHPfRATURE C 1 H日EX=1 -ーgt SATURATEO STEAH lHPUI TEHPERATURE C IHOEX=宮崎⑤gt SATURATEO STEAH lHPUT PRESSURE C IHOFX=3 -gt SATURATEO WATER INPUT TEHIgtfRA1URE C I HnEX=~ -回) SA1UIlAIEO WATER lHPUl PRESSURE
E 000001 IHPlCIT REAl竃6 (A-IIO-Zl 0000日 日HMON IfPI PO ToltLDFF AR IH COOH TIIETA
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000006 PCV 669lsquo757Eφ3 000007 HSTfP 200
000008 1 READ C910EHD=10001 IHPOIOP日IIIRESII00009 REA日(9151 ELEWEOEKARHIH2
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AREA = EW事 El
PER 2CElltELJ AREA AREAI144
PER HRI12 EO bull f01l2
EK EK12
目11= 4AREAPER no EOOH+50ltH126ltH2
IfCXL8LE121 G8 10 400
RK OHIlsquoIEKFF = 101 C2-0LOG10(RK1f14 2
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-26-
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000032 PRESS PSAT(TEMP) 000033 P0 - PRESSraquo14223133 000034 EHOIF
C 000035 DP - (PO-PB)FLOAT(HSTEPgt 000036 PL - P8 000037 30 CALL PR(PLPCCPTGCXEXTIC) 000038 IFUCE02) GO TO 55 000039 1FUCNE3) GO TO 40 000040 IK bull 1K+1 000041 PL - PLraquo0P 000042 1FUKLTNSTEP) GO TO 30 000043 GO TO 55 000044 40 PD1 - PL-PCC 000045 NH2 - NSTEP-IK
C 000046 00 50 I-1NM2 00004T PH - PLraquo0P 000048 CALL PR(PHPCCPTGCXEXTICgt 000049 IFUCE82) GO TO 55 000050 P02 - PH-PCC 000051 IF((PDllaquoPD2)LTO) GO TO 100 000052 PL bull PH 000053 P01 = P02 00005 50 CONTINUE
C 000055 55 PRINT 75P0T0P8 000056 GO TO 400 000057 100 COHTINUE 000058 PDL - PD1 000059 PDH bull= PD2
000060 000061 000062 000063
DO 200 1=150 PX bull (PHlaquoPOL-PLlaquoPOH)(PDL-POHgt CALL PR(PXPCCPTGCXEXT1Cgt POX bull PX-PCC
000064
000065
IF(ABS(PDX)LTTHRESH) GO TO 300 laquogt THRESHOLD VALUE WAS CHANGED BV HASH laquobulllaquo laquobulllaquo THRESHOLD VALUE WAS CHANGEO BY ISO 620206 laquolaquolaquo
IF(ADS(P0X)LT1E-3) GO TO 300 IF(ABS(PDX)LTSE-3) GO TO 300 IF(ABS(P0X)LT1E-2) GO TO 300
IF(ltPDXlaquoPDH)GTO) GO TO 250
000066 000067 000068 000069 000070 000071
POL - POX PL - PX GO TO 200
250 PDH - PDX PH - PX
200 CONTINUE
000072 000073 000074 000075 000076 000077 000078 000079 OOOOSO
PRINT 220PlPHPDLPDH GO TO 1000
300 CONTINUF EN GH AREA PER ED EK
PCCPO AREAGC 144gtAREA 12laquoPER 12raquoED 12laquoEK
000081 PRESS - PCC
000082 000083
CALL JAERI(PRESSTEHPV0LGENTAGENT0G2gt CALL JAERI(PRESSTEHPVOLFpoundNTAFENTOF4)
000084 00008S 000086 000087 000088 000089 000090
PCC - PRESS TS2 bull TEMP H1 - EHTAF H2 bull ENTAG HHE - XTlaquoH2raquo(1 GO TO 500
400 CONTINUE
000091 000092 000093
PRESS = PO TEHP raquo TO GO TO (111213)
- 2 7
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PlP830 CALL PR(PlPCCPT GCKEXT ICl
IF(lCEQ2) G口 10 55
IF(lCHE3) GO TOlsquoIK 田 IKφ1
Pl bull PlDPIF([KLTNSTEP) GO TO 30
GO TO 55 ~O POI bull Pl-PCt
NM2HSTEP-IK
00 50 1IHH2PH bull PlOPCAll PR(PHPCCpTGCXEXTICl lF(lCEQ2) GO TO 55
P02PH-PCC IF( (PDIP02)LT0) G日 TO 100
Pl bull PH
POl 園 P02
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00005S 55 PRINT 75POTOPB 000056 GO TO ~OO 000057 100 C日HTlHUE
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00口07lsquo000075
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口口口83
E 000084
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000091
000092
000093
F((POXOPDH)GTO) GO TO 250
PDl bull P日X
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G口 I日 200
250 POH bull POX
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200 COHT 1 HUE
E PRIHT 220PlPHPOlPOH GO TO 100口
300 COHT I HUf
EH bull PCCIPO
GH bull AREAGC
AREA 1 lsquo~ AREA
PER 12PEREO 12E目EK bull 12EK
PRESS bull PCC
CAll JAERI (PRESS TEHP VOlG EHTAG EHTOG 2)
CALL JAERI (PRESS TEHP VOlF EHTAF EHTOF U
PCC bull PAESS
TS2TUP
Hl ENTAF
H2 EHTAG
HHE bull XTH2(1-XTl111
GO TO 500
400 CONTl HUE
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000018 000019
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00001
000022 000023
000024 000025 000026 00002 000028 000029 000030 000031 000032 000033
000034
000035 000036
00003 7
000038 000039 000040 000041 00004 2 000043 00004 4 000045 00004 6 00004 7 00004 8
000049 000050 000051 000052 000053 000054
000055
000056
000057
0000S8 000059 000060 000061 00006 000063
P0 - PRESS VtO - VOLE GO TO 1000
INPUT PRESSURE ONLY I II
2 CAIL JAERKPRESSTEMPVOLFENTAFSLO4) TO = 1EHP VLO bull VOLF GO 10 1000
1NPU1 no III PRESSURE AND TEMPERATURE III
3 CALl JAERKPRESS TEMP VOLFENTAFSLO0gt VLO bull VOLF
1000 CONTINUE
PRESS - PCK
CALl JAERKPRESS TEMPVOLGENTAGSGC 2) CALl JAERKPRESSTEMPV0LfENTAFSLC4gt
PCK = PRESS TS - TEMP VGC = VOLG XE = (SLO-SLCW(SGC-SLC) CN = 10 J F(XELT005) CN=0raquoXE XT CNraquoXElaquo(1 -EXP(-BltUD-)gtgt XH - CNraquoXE-XTBKXLD-12)
200 PCI - PCK-05 PC2 bull PCKt05
PRESS - PCI
CALL JAERKPRESS TEHPVOLGENTAGSGI2) CALL JAERKPRESSTEMPVOLFENTAFSLt4gt
PRESS PC2
CALL JAERKPRESS TEMP VOLG ENTAG SG2 2) CALl JAERKPRESS TEMP VOLF ENTAFSL24) TS - TEMP OSL - SL2-SL1 OSG - SG2-SG1 OXE - -(lt1-XEgtlaquo0SLraquoXElaquo0SGWltSGC-PICgt GC2 = (XTraquoVGCPCKAKAPPA-(VGCVLOgtlaquoCNlaquoOXE)32174144 GC - 1GC2 IF (GC2GT0) GO TO 50 IC - 3 RETURN
50 GC=S0RT(GC2gt DPT bull GC2laquoVL02CDlaquo2314n44laquoARlaquolaquo2 PT = PO-OPT IF (PTGT3) GO TO 100 IC - 2 RETURN
100 CONTINUE
PRESS - PT
CALl JAERKPRESSTEHPVOLGENTAGS2)
PT - PRESS TS - TEMP VGT - VOIG VGH - (VGKVGO2 AI - (1 - 2laquo(1 -ARWXLD)AR GH2 = GClaquoltl t ] A Iraquoraquo2gt2
ACCELERATIDNAL PRESSURE DROP OPA - GH2laquoXTlaquo(VGC-VL0)
FRICTIONAL PRESSURE DROP DPF = FFlaquoULD-12)raquoGH2raquoC(l-XH)raquoVlOtXHlaquoVGM)2
PRESSURE DROP DUE TO AREA CHANGE
3 0 -
000011
000017
00001]
JAERI-M 87-121
PO bull PRESS
VlO bull VOlF
GO 10 1000
INPU1 PRESSURE ONLY 111
3
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INPUl 001H PRESSUR[ ANO 1EHPERA1URE 111
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0000lsquoー000046
000041
000048
c 000049 50 GC=SQR1CGC71
000050 日P1 bull GC 2VlO7COoo1]7174144AR7000051 P1 PO-OP1
000052 1F CPTGT31 GO 10 100
000053 lC 2
000054 RE1URN
E
000055 100 COH11NUE
E 000056 PRESS bull P1
E
000051
E
000058
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E
E
00006lsquo E E
000口65
E E
PCK PRESS
IS bull 1EHP
VGC VOlG
XE SLO-SLC)てSGC-SlCJ
CN 1 0
IfCXELT005) CN=70on n CHoXEoCl -EXP(-DOlO-12)))
XH bull CNXE-X10CXlO-171
200 PCl bull PCK05PC2PCKφ05
PRESS bull PCl
CAU JAERI (PRESS TEHP VOLG ENTAGSGI 7)
CAU JHR 1 (PRESS IEHP VOLF [N1Af SL 1》
PRESS bull PC2
CAll JAERIIPRESSTEHPVOlGEH1AGSG22) CAll JAERI(PRESSTEHPVOlFEH1AFSL24) IS TEHP
OSl bull SL2-Sll
OSG SG7SGlOXE =〈【I -XEl OSL XEoOSG1ISGC-~lCIGC (X富VGCIPCK I AKAPPA -IVGC -VLO oCNoOXE) 132114144
GC2 罵 IGC2IF (GC2G10) GO 10 50
IC 四 3
RE1URH
CAll JAERTIPRESSIEHPVOlGEN1AGS2)
P1 bull PRESS
IS TEHP
VG1 bull VOlG
νGH (VG1VGCl12 AI bull 11-121I-AR)IXlOllAR
GH2 GC7111AI2)2AttELERA11日MAl PRESSURE OROP
OPA 附20XTo(VGC-VLOJ
FRICTI日制Al PRESSURE DROP
OPF FFO(XlO-12JGH20111_-XHJoVlOX制oVGHJI2
PRESSURE OROP OUE 10 AREA C制ANuE
-30-
JAERI-M 87-121
000068
OPAA raquo GC2laquoltVlOlt1-ARraquolaquo2gtUHlaquo(VGH-VlOgtlaquon-lAllaquolaquo2gt)2
raquoraquo NICHT VERSTEHEH 7 7 7 7 7 7 7 7 m m OPG - 05laquoltlVLOt1ltXTraquoVGCraquolt1-XTgtraquoVLO)gtlaquoXLDraquo0HlaquoSlN(THETAgtM44 77777777777 N1CHT VERSTEHEN 7777717777777
TOTAL PRESSURE DROP THROUGH CRACK PCC bull PT-(DPADPFlt0PAA)J2174144-DPG
000069 RETURN 000070 END FORTRAN 77 ERROR NESSAGESl PROGRAM NAHEltPR )FLAG(1)OPTIMIZED) J2K5001-1 NAHlPP NAHlCD THE COHHON BLOCK HAS THE ELEHENT ALLOCATEO ON AN INVALID DOUNDAR JZK500J-1 NAHlPP NAHtDH THE COHHON BLOCK HAS THE ELEHENT ALLOCATED ON AN INVALID DOUNDAR J2K5001-1 NAMiPP NAHtTHETA THE COHHON BLOCK HAS THE ELEMENT ALLOCATES ON AN INVALID DOUNDAR
000001 000002
000003 000004 000005 000006 000007
SUBROUTINE JAER1ltPUSATUSAVUSAHUSASUSAINDEX) IMPLICIT REALraquo8 ltA-H0-Zgt
JAPAN lt USA
PJAP laquo 0070308laquoPUSA TJAP raquo 0555556laquoltTUSA-32) VJAP = 0062427laquoVUSA HJAP - 0555556laquoHUSA SJAP - 0555556SUSA
000008
000009 000010 000011 000012 000013
CALL S IEAMZ(PJAPTJAP VJAP I IJAP SJAP INDEX)
USA lt JAPAN
PUSA TUSA VUSA HUSA SUSA
bull H223133laquoPJAP - 1 8 laquo T J A P 3 2 - 1 6 0 I 8 7 raquo V J A P - I BOIIJAP - I 8raquoSJAP
000014 0000 IS SPECIFIED OPT END OF CClMPRA
RETURN END ONS OPTIMIZEC2)LINECOUNT(O)NOSpoundlM(JAERI1)SOURCEDEBUGltSUBCHK)NOHAP T10H
- 3 1 -
]AERI-M 87121
000066 日PAA bull GC2(VlO(1 AR21IH(VGH VlO)(IIIAI21)12
11111111111111 NICHT VER宍TEHEN 11111111111111 000067 OPG bull 05(1VlOt1(KVGCHlITlVlO)IOXlOOHSlNC1HETAII 1~~
11111111111111 NICHT VERSTEHEN 11111111111111 E
TOTAl PRESSURE DROP THROUGII CRACK 000068 PCC bull PT (DPAtDPFDPAA】13217lsquo11ldquoOPG
E
000069 RETURN 000070 EHO FORTRAN 77 ERROR HESSAGES PROGRAH HAHE(PR IFLAG(1)OPTIHllE(21 JZK50011 HAHPP NAHCD TUE COHHON日lOCKIIAS TIIE ElEHEKT AllOCArEO 0制局側 IKVAL 1 0 OOUKOAR J1KSOOJ1 HAHPP NAH日 TUECOHHON BlOCK HAS rUE ElEHEHT AllOCATEO OH AH IHVAlIO OOUHOAR J1K50011HAHPP HAHTIIETA IIIE COHHOH BlOCK IIAS THE ElEHEHT且llOCArEOOH AH JHVAllO OOUHOAR
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000001 SUQROUTIHE JAERI(PUSATUS且VUS且HUSASUSA I HOE 11 000002 JHPLlCI T REAL8 (AHO11
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PJAP 包 0070308車PUSATJA~ bull 0555556ITUSA321VJAP bull 0062427VUSA HJAP bull 0555556IIUSA SJAP bull 0555556SUSA
CAll S TEAHl (PJAP T JAP VJAP IIJAP SJAP I NOE 11
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TUSA bull 18rJAPt12VUSA 160187aVJAPIIUSA bull 18 IIJAPSUSA 冒18SJAP
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-31-
JAERI-M 87-121
SB 6 JfWS3-KlclaquofcSEPRI0JlIJPtlTpoundfli
laquoraquoraquo STAGNATION PROPERTIES
PRESSURE(PO) 15500 KPA
TtNPERAllllllltTO)= 2880 C
INPUT lNDICATOR(IN) 3 bull--gt INITIALLY SUDCOOLEO LIQUIDINPUT UOTIl 1ENPERATURE AND PRESSURE
BACK PRESSURE(PB) 1014 KPA
CRACK GEOMETRY
2C = 635000 CH
COD= 003300 CM
DEPTH 571 CM
IIYDR DIA= 006566 CM
DEPTHIIYDR 01A = 870
ROUGHNESS HEIGHT 062000-03 CM
AREA = 02095 CM2
PERIMETER 1277 CM
AREA RAT10(AEA0)= 100
NO OF 90 DEGREE TURN= 0
NO OF 45 DEGREE TURN= 0
THRESHOLD VALUE = 001000
OUTPUT
CRITICAL MASS FLUX = 043900+05 KGM2SEC
LEAK RATE = 091990+00 KGSEC
PRESSURE AT EXIT PLANE = 61816 KPA
QUALITY AT EXIT PLANE = 00112
QUALITY AT BACK PRESSURE raquo 03643
-32-
噛
titil--Illit--lie-
JAERI-M 87-121
表B6 原研版コードによる EPRI例題解析結果
ldquo STAGHATIOH PROPERTIES 車窓噂
PRESSUREIPO) 15500 KPA
TEHPER111I1E(10)白 2880
tNPUT lHDICATDII(tH) gt tHITt LLY SUnCOOLEO LtQUIDIHPUT U0111 lEMPERAIURE AHO PRESSURE
UACK PIIESSUIlEIP日) 1014 KPA
定事獄事蹴 CRACK GEOHETRY 事噂康志事
2C= 635日00 CH
C日日 003300 CH
OEPTH= 571 CH
HYDR DIA- 006566 CM bull OEPTHHYOR OIA= 870
R日UGHHESS IiEIGIIT= 062000-03 CH
AREA= 02095 CHo事2
PERIHETER= 1277 CH
AREA RATIOIAEAO)= 100
HO OF 90 DEGREE TURH= 0
NO OF 45 DEGREE TURN=
THRESIiOLD VALUE 001日00
事事覇ldquo OUTPUT -
CRITICAL HASS FLUX 043900+05 KGH車窓 2SEC
LEAK RATE 091990+00 KGSEC
PRESSURE AT EXIT PLAHE 61816 KPA
QUALITY AT EXIT PLANE 00112
QUALITY AT 8ACK PRESSURE 03643
J1
1
9
トILLttu
LFLドEKFbfgzhrreE
-32一
JAERI-M 87 -121
13 ^ - A = ^ S a raquo C m ) A =sectiatiipsacm2] Ai =z=12Dh(cfey-5iga5Cm2) A = sect ^ A D reg a ( m 2 2c =poundgllpoundCm) C = orifice [ga ilaquo ( = 061) COD = S ^ P ^ f t C m ] O h =7Jlt^^WiIS[m) f ^JWSHampifc G =2gi5ftMigK (=Ju)[kgnfs ] G =yeniSlMraquoiilaquo C kgmVs ) G c = iplusmn) P i t fc tf pound E g j m raquo i sect g C kgmVs ) Gbdquo =APKfc t f S E i i m f t i i K C kginVs ) k = B f f l pound Cm] k =t^laquo0it ( = u g u ) L = SHaS3Cm) p c =tBPffi^CPa] Po = ltpoundpoundamppoundpound][ Pa) Apc =raquoalaquoJBKlaquofcffialaquo) 5S WftKJSSBampB (Pa) A p a laquo a = ffiSt^-ft (Pa) A P f =W^ftlaquo tSff i^J l^[Pa) A P l =APES5feCPa] APtotal = A p a c c + A P a r laquo a + A P f + A P
R h =amp5f$yenS ( = D h 2 ) (m) S =tfcxy b c t deg (kJkgK) U =^P^i iS v = 2ffljIBJpoundK ( = l i o = x v g + (l-x)v 1 )Cm 3 kg) v g c =tbPfcfcfcf2^^ffiJt^S(m 3kg] v g i =z = 12D hKH-SS(iafflJtSlaquo[mVkg) vlaquo =iplusmniPKtetf3frfgJtg8Km3kg) vo =APlttfctf3frfsectit^8Km7kg) x = ^ J f ^ (=Wg(Wg+Wt)) laquo = iplusmn iPJ t f cya^ i Tgt f Wo = K f t S t f i ( = G C bull 2 c bull COD) C k g s ) W g =|ggiSff0fc Ckgs) W = amp f f l f raquo e i t Ckgs)
(Vi)
]AERIM 87121
一覧ロヲ記
=き裂面積 (rrt)
=き裂出口面積 (m2J
A
= z=12Dh におけるき裂面積 (mZJ
=き裂入口面積 (m勺
=き裂長さ (mJ
= orifice縮流係数(=061 )
=き裂関口変位 (m)
=水力学的直径 (m)
=管摩擦係数
=2相流質量速度 (=ρU)(同 rrfs)
=平均質量速度〔同m2s)
=出口における臨界質量速度〔増加2SJ
=入口における臨界質量速度〔同加2SJ
A
2c
COD
G
G
G
G
k
=表面粗さ (mJ
=すべり比(=Ug U 1)
=き裂深さ (m)
=出口圧力〔向〕
=よどみ点圧力(PaJ
=加速度項による圧力損失のうち密度変化による損失項 (Pa]
Po
ムPacc
1)h
f
Ai
ん
C
k
L
Pc
(Pa J ldquo 面積変化 =管摩擦による圧力損失 (PaJ
=入口圧力損失(PaJ
ムPar
ムPf
ムP1
ムPlolal ムPacc+ムParea+LPf +ムP1
=水力学的半径(=Dh2) (m)
=比エントロピ(kJ増広)
=平均速度
=2相混相比容積(=11ρ=XVg + (1-x)v1) (m3同〕
=出口における蒸気相比容積 (m3見〕
= z=12Dh における蒸気相比容積 (m3同〕
=出口における液相比容積 (m31屯〕
=入口における液相比容積 (m3増〕
=クオリティ (=Wg(叫+W1)
=出口におけるクオリティ
=質量流量 (=Gc2cCOD)(kgs J
=蒸気相質量流量 Ckgs)
=液相質量流量〔同s)
=き裂深さ方向座標 (m)
(vi)
LH
RS-U
V gc
V 1c
z
V 10
V gi
h
R
W町
川
V
x
JAERI-M 87-121
r = y ho-Tffitt (=c p Claquo133)
i
i
(vii)
JAERlM 87-121
α =ボイド率
r ポリトロープ指数(=cpcv=1 33)
ρ =2相流密度[kgm3)
T 壁面のせん断応力
ωjj)
JAERI-M 87-121
l i C fc i
mmampmm9fM-eamp62qiampampt) BWRfcLlt(iPWRJlG^|--fflgti-e gpound-j-lt5EEfAraquo
raquoraquosWpoundt tSltraquoHLfc( l 2 3 )o N R C t t H raquo W f f i laquo laquo pound LTlgpm(4min ) pound
T t e I H I copy ^ S f poundcopyamp3 U5 )bdquo llffl^JiEgKBampfiHfc^TL copy- CClSflS^ffl
(B) ESKSraquofflaquoLfc^ ftMgH^EffcopySpoundlaquo4USfrSfrW6jMc-So (C) (A) IB) copyraquojatgtltfcEffrtraquo ampcopylaquoraquolaquoraquopound LT EcopyK^SSlaquolaquo34Ubullsectraquo
mmgmzyenxZo snaM^^-ttm ampltamp$(ampgtpoundpoundzMwmmmampwzgt
lB)copyWpoundKo^TttTfc1||S3SaWftScopyfflampC678) amp-ltM9] poundfflpoundgt ClQllcjSfS ^ W i B f ^ ^ i S o CT-(A)copyef3poundpound-laquoTcligate^tlliampOigamp(B)ltiiiS^$euro-SCilc J- T
C n - e t i E l ^ t f ^ i L r H e n r y copyxi(ll] [12] pound$ffl L T ^ S 0 JMR-eiiBiCWiKa- Kpoundffl
reg5o
1 pound amp 3 i raquo Dgt23)
_ 4xampgBHI D h poundsmfi ( 1
gn^jcta^aji-rs-fiaEottji^fliitwKgi^- tsicjamp^-aaTrcgrf 3laquocopyltilaquo
mil 0 lt L D h S 3
- 1 -
月
JAERI-M 87121
はじ め に
構造強度研究室では62年度よりBWRもしくはPWR運転条件のもとでき裂を有する配管か
らの漏洩率11関する研究を開始する本線は米国電力研究所 (EPR1)が作成した漏洩率解析コー
ド(1)を原研機FACOMM-3801ζ7ウン卜させ検証し解説と考察を加えたものである
漏洩率研究は米国で発展した(123)0 NRC は漏洩~検出感度として 1 9pm (キ4fmin)任
要求しており未特定位置からの最大許容漏洩率を 5gpm(宇 20Plmin)としている(1)日本
では IHIの矢野らの研究がある(45 )原研では配管破断試験が終了したので乙の設備を用
いてき裂を有する配管からの漏洩率研究lζ着手するのである乙の試験の目的は
(A) 機械加工によるき裂もしくは疲労き裂を有する配管からの漏洩率(kgs)を計測するその
結果き裂寸法と漏洩率との関係が得られる
(B)配菅11き裂が存在した場合それが原因で配管の不安定破機が生じるか否かを明らかにする
(C) (A)(B)の知見をもとに配管からの漏洩率を既知として配管11不安定敏墳が生じるか否か
の判断基準を与える別の見方をすれば配管の不安定磁場が生じる時の限界漏洩量を明ら
かにする
(B)の研究についてはすでに構造強度研究室の柴田ら(6 78 )金子ら (9J安岡ら(10)による精
力的な研究があるそ乙で仇の研究を新たに開始すればその結果を(B)と結合させる乙とによって
(C)の目的が達成される乙とが予想される漏洩率は当然ながら臨界流理論と密接な関係があり
(1)では臨界モデルとしてHenryのモデル(J1) (12)を使用している本報では原研版コードを用
いてBWRPWR運転条件における飽和水もしくはサプクール水による漏洩率について報告しで
ある
l基礎理論[l23J
き裂を流れる流体は 2i栂流となるが配管に存在する初期流体はサプクール水もしくは飽和水
とする水力学的直径Dhを
ip--EI--btiSUE-hEEEHR6EHUM前MLRBEgazpE
積一面一長
裂一周
き一裂
Xでき
凋唯一
h
ldquo
D
(I)
で定義する漏洩率研究ではLDhが重要なパラメータとなるまたき裂表面粗さは漏洩率Iζ影
響を与える乙と大である
図 12にき裂を通過するこ栂流の状態を模式的に示すき裂に沿って以下に示す3個の領域
を定める
領域 1 0 L Dh主主 3
乙の領域では液体ジェットが形成されその囲りを蒸気がとり囲む
JAERI-M 87-12 1
S2 3ltLDhlt12
ffittS LDhS12 HLRVXV -tt~mmmztxZo ssKM^xEimv Kampfrgtrraquojgttampo
m3Kamp1regXm-f2gtmltOtpoundltlt)pound3li (convergent c r a c k ) copy ^ ^ ^ t 0 d S J K o ^ T I i JATlaquoDltR5poundgfttt
(1) C0D( iL2clt J tRLTgtMltiVgt (2) poundlaquofflffilftfcraquo-TiSjWclaquogtLrilto (3) ampltix y hiLD h =12-e^^lcfialaquoL C copy ^ t - e ( i E ^ ^ ^ f ( i i p f I f S 0
(4) laquoHiElaquottaEltffS (5) 0Hzlt12Ih~mmkamptSlt x=0poundtZgt
11 laquolaquoS1J
GA= const (2)
dG G 5A _ 27 + A ~87 ~ deg ( 3 )
12 S l t t f i amp I l
6zK p pA dz Adz 2D
M)l4J4lTcopylaquofc^KUTto SKraquooTi|MftK3araquo)SIampS I 8IMuWpound1irflpound-e
z 9 (gt uA) bdquo _ 5 1 mdash = 0 i L T
MPV _ d( PA) u dz dz 2D4
imtwrn mrmammm$xampzgtlt mmm^ommAtixnampeK^^zE^m^^
A P = 2 D ^ 2 ( 6 )
- 2 -
JAERlM87-121
領域2 3 L Dh 12
乙の領域では蒸気泡が形成されるLDh三五12まではき裂に沿っての圧力は一定である
領域3 LDh 12
液体ジェットは二相混相流にだるき裂に沿って圧力は pIC向かつて減少する
図31ζ本報で考察する所のすぼまりき列 (convergentcrack)の寸法を示すき裂については
以下の仮定を設ける
(l) COD はLや2cと比較して小さ Lき裂面積は流れに沿ってゆるやかに減少してLく
液体ジェッ卜はLDh=12で完全に崩壊し乙の点までは圧力分布は平担である
(4) 液相は非圧縮性流体とする
0三五 z 12 Dhでは相変化はなく
(2)
(3)
x= 0とするョ(5)
質量保存則11
流路面積が変化するき裂を流れる 2相流の質量保存則は
(2) GA= const
(3)
もしくは zで微分して
九十山
内十内
運動量保存則12
fi=-d(pA)(fρ G2
dz Adz 2Dlsquo
運動量保存の式は
」 但盆
G2ι-(1νρ)いρA
(4)
(4)は以下のようにして求まるき裂に沿って単位長さ当り運動量を考えると流れが定常流であ
θ(ρUA) るから一一万I一 =0として
d(pAρu2
dz 一却h
Aa-u一
ρ一
引一也 (5)
となる (5)の左辺は密度変化と函積変化によって生じる加速度項右辺は外刀項であって第一項
は圧力勾配第二項は摩擦損失である摩擦損失の実験式として管長eICお貯る圧力損失を
企 p=fEtρu2 (6)
-2-
JAERI-M 87-121
T-4nlaquo maft^itour^iia^ss^ii-^-ltdeg u 2 ^ H i n s o c harass 2 JST
dQou8A)_ d G2A
(7)
B)(7)lcftA-fSi
mdash - ^ i mdash G A 9 z
( ^ ) - y 9 F ( 8 )
c n M 4 ) copy pound a i ^ 5 o KSiiJtGfiACggampi LTfMraquoyenraquoJfcD
G=GcAcA (9)
13 poundSlcBofcKampraquo
(4)tbn(z = L)raquopoundAn (z-=0) i f zK-3 l raquoTlaquoraquoL aicraquorfcff ilaquo3poundraquo4 0
Apoiai = Api + Apabdquo + Ap a r e a + Apf (101
= Go Vio _ G c Vio Ac 2 C 2 2 C 2 ^ Ao A Pi 57^2 o7^C-4mdash ) 111)
tDii^iicopy o bulle^g^bic j sectE^^T(i(4)copym i i|-e^^$ n s o
APacc = J G 2 ^ ( 1 ) ) dz
= J L G 2 C (i-x)v + xvg]dz aa o dz 8
aaKgt^Tffi (4)laquo-laquo+nif dvo dz=o tuzlto-e
A P a C c = J 1 2 D G 2 - ^ L d z + J U 2 r C( l -x)v 1 0 +xv g ]dz 0 QZ UZ
- 3 -
JAERIM 87-121
Af で与えれば単位長さについて生じる摩擦力はー一一ρu2で与えられるこれが右辺第2項であ
2Dh
る (5)をG=ρuを用いて書き変えると加速度項は
θωugA)θGZA ーマ三一=五 (-r)
A
一ZOB
=G2A万立lt~)+担A4立十 G2
Oz ρρσZ ρ (7)
(3)を(7)1ζ代入すると
(ρuZA)θ1 G2 aA 一一方Tー=G
2A万-zlt戸 )-7否7 (8)
乙れが(4)の左辺となる質量速度GはAの関数として質量保存則より
(9) G=GcAA
で与えられGcは後に定める
き裂に沿った庄カ損失13
(4)を出口ltz = L)から入口 (zτ0)までzについて積分しき裂に沿った圧力損失を定める
U()) ムPtotal ムPI+ Lpacc +ムParea+ムPr
と書いて右辺の各成分を順次定めてみるまずム P1は入口損失であって(2)を用いれば
o 2V Gc 2Vo AームPI と un ~U = cn ~U (ーム)2 C2 2 C2 A
れ
Mnu
となる
加速度項のうち密度変化による圧力降下は仙の第 1項で表示される
βPa同 =rG2品(1ρ)dz
=IG2是((1 -x)い XVg J dz U2J
聞において仮定(4)を考慮すればdvodz=Oとなるので
dvιd dpacc =rUG2 UVl且 dz+ Jl~D G2
ー ((1-X)Vo +xvR Jdz dz U -dz --- _ bull
-3ー
it--flit--iiiu
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=G 2C(l-x)v 1 0 + xvg )gtbdquo
= G 2 ( ( 1 - X c ) Vic + X c V g c - V l 0 ]
=G a Cx c (v g c -v I 0 )3 03
aaicfeigtrx (z=i2D)=o amplttovc = v 1 0 (^ESlt t ) poundffiffi Uzbdquo G t t^p^n i t - r
G2 = G g G deg = -^-(l + CAcA)2] (14)
G 2
APacc=^- S -C l + CA cAi) 2][X c ( V g c - V 1 0 ) ]
G2 dA A P = J o ^A d ^ d Z
AO A
= G 2 A 2 fAc -yenmdash dA U c A laquo J A 0 A 3
-f- ( v l l i - l + ( J ) ) + x ( v v bdquo ) l - l + ( | ) ) )
tt6)copy^3SfCfc^T
A C i 3 d A = r i ^ d A + j A C bull+raquo(-gt d A AO bullbull AO A Ai
f xdz
fcJctf
J xdz 12D
- = Vgc+_V gj_
2
ttyen^Wttttlsect LTx ( v g - vbdquo )fflJgpoundiraquocopyft(tplusmn Lfcc
- 4 -
JAERI-M 87121
=G2((1-X) VIO+XVg)~位m
=G2((1-XC)Vlc+XcVgC-VIO)
U3) =G2( Xc (vgC -VI0))
(13)において X(z=12D)=OおよびVlc=V10(非圧縮性)を使用した Gは平均値であって
G2 = 今~=手(1 + (Ac AIア〕 (14]
よって(13)は最終的に
tPacc =子(1 + (Acl AY)(xc (い (15)
となる
次に加速度項のうち面積変化による圧力降下を求める(4)の第 2項より
G2 dA
tParea = J 一一一一dzρA dz
4AC G2v = ーーーー-ーJAO A dA
dA
=手 (v1o-1+会内王(予g-V10)ー1+(全)2 ) (16)
=GiAI会
h+X(Vg-V10)
Ad d A や dA+fC Ai
酬の第3式において
JAC43dA=JAi AO AO
とし右辺第2項の積分計算においてvg(A) X(A)のままでは積分不能なので
Z-z
d
一d
x一X
D
一
D
L
U
一LU
FJEFSJ
一一-x
および
日切ご _Vgc+ Vgi V g一一一宮一一
なる平均的値を使用して X(Vg-VIO)の項を積分の外1lt出した
-4-
JAERI-M 87 -121
mmzmmampiz laquot BE nnTmxzm 4 s t n r-- f G 2
J
^ 2 - D h C G 2 v d Z
= mdash T G 2(xv g+ ( l - x ) v bdquo ) d z
fC2
- ^ C (xv g +( l - x ) v 1 0 K L D h - 1 2 ) )
f = T ( | - 1 o U 2 ) (19)
TxZgtnZ0 sectgfflffi(H-ft^poundtiott5copy^Nikradsereg^poundffl^Tf pound
p = 2 1 o g ( R h k ) + 1 7 4 (20)
14 fflOEfipoundKraquoiSSltcopyMamp
Pc = P o - A P t o a l = F ( G c )
=PO~Y1^ ( Af ) 2 + 1 + ( i f ) 2 X c ( v ^ V l o )
+vo 1 - ( ^ ) ) + x ( v v ) U - ( - ^ ) 2 )
+ ((xvB+ (1-X)VJbdquo(LDI-12)) (21)
i t t S o BDraquoc5igtrpc poundampSfcfiG cgEftTteltTittfcgtttl gt raquo _ e c reg G c ^ a 6 5 0
- 5 -
JAERIM 87121
最後に管摩擦による圧力降下は凶の第4項で表示され
L f G2
ムPr=J 一一一一九 ρ2Dh
=iIL GZv dz 2 Dh J 0
=ム sG2(xvg+ (l-x)v1o)dz 2Dh
fG2
=子 ([ xVg+ ( 1 -i( ) V 10 ) (L Dh -12 ) )
となる Dhはz11依存せず一定とみなしているので積分の外に出しである
管摩擦係数 fは
f=T(tρu2 )
U8)
U9)
で与えられるき裂の表面は十分荒いと考えられるのでNikradseの式を用いて fを
i=叩 Rhk)+174 四)
で評価する
14 出口Eカと臨界質量速度との関係
以上で側で定義した 4個の圧力領失項が定まったき裂出口における圧力は出口における質量
速度の関数であるから
PC = POームPtotal=F(Gc)
G~ V10 Ac = PO -c ( I~ (一一+1+ (五一iHXc (vgC-vlo) ) 2 C Ao
+VIO 1 -(うと))+王仔g-V10) 1-合))
+fx干g+ (1一五)VIO ) (LlDh -12) ) 1)となる聞においてPCを求めるにはGcが既知でなくてはならない次章で乙のGcを求める
-5ー
JAERI-M 87-121
2 2ff iB^Mi$laquoGc (123)
(1) if^fflrMUiffi^Jx-r mamptirZo (2) ^copyfpoundJg M t t H i ^ K i ^ ^ u B u = l i i S (3) 0 s J L D t laquo 1 2 T l x = 0
CfflltS^copyfeilcG c(i
G = - C x - ^ + ( v 6 - v ) - g )- (22)
i laquo t gt 5 o Ql)poundgtpoundiq22)poundALlaquoSIlpoundttiiA(pound^LCo T ^ e teffiaKfctf S t tS i l pound ^ L T l gt 3 o
fltffcatfcfcT LT lt pound laquok -p left s 0 Henry li-3poundiBlaquoaEBrticfctf 1 ttaaampflEOampMffli ffKH--gpoundffiLfc an tnffl^ntfLDhsi2olaquolaquoKiraquor
= N dp dp
i ^ S o c e l t
N = 20 0 xE xE lt 005
N=10 x E S005
X E = C 4 ~ pound J E S g - Si
d x E _ u XJ dp ^ x dp (2laquo dp -s J E
amppoundftlMScopyEttttl9amppoundft0 6 i T
dv vbdquo _ dp pj-
r = C p c v
- 6
JAERIMB7121
2 2相臨界質量速度Gc(123)
Gcを求めるに当って以下の仮定を設ける
(11 き裂中の流れは低クオリティ高圧とする
(2) その結果流れは均質となり usul= 1となる
(3) 0 ~ LI Dh ~ 12では X==O
乙の仮定のもとにGcは
Gトー〔 xh+(vg-vl)451ildp
bull 0 bullbullbull ap 2)
と表わせる(1])をもとに闘を導入した結果を付録Aに示した下添字eは出口における状態量
を示している
L Dh孟 12の領域では相間質量移行率が無視できなくなるかっ図1図 21ζ示したように圧
力が急激に降下してくるようになる Henryは一定面積流路内における l成分臨界流の棺間質量
移行率11関する実験式を提示した (11)乙れを用いればLlDhミ12の領域において
回)
となる乙乙lζ
N = 200 XE XE lt005
N = 1 0 XE 主主005
Sn -S X= (ーとーeJ
助
Sg-SI ldquo
乙れを微分して
Aιds dXE
(1-x)ザ +x孟止XE - dp 0P dp にSg-Syen
-E 幽
iii
であって添字Eは熱力学的平衡状態を示しておりすべての状態量やその微分値は上流側よど
み点抗態を固定したままで熱力学的平衡条件から定まる乙とを示している
さらに蒸気相の圧縮性は等温変化のもとで
dvι=ーヱL
dp pr 四
r = cpl c
-6-
JAERI-M 87-121
G2
c = [x - ^ - ( v ^ v ^ N - j j ^ 1 26)
x = B ( x L T - x ) d ( z D h - 12) (27)
B = 00523
x L T = N x E (28)
T amp 3 0 (Z7)poundz = 12D h(x=0) i z = L ( x = x e ) i copy F B T e laquo t pound plusmn
x = x L T [ l - e x p - | ( z - L ) H x e expC-i ( z -L) ] (29) Dh Dh
i t t O z = 12Dh Tx = 0 laquo S lt 8 f c f t A f i t f
Xe=xu T Cl-exp-B(LD h -12)J] (30)
secttftSlt fclt29)pound z =12 Dbdquo pound z = LCD^-eatiJ-LTtfflgliKfcW-S 3^ J T-fpound$a6
X L - 1 2 D ^ 1 2 D h x d z
mdash XLT _ D 1
B LDb-12 u
Po - P B = -^pv bull (32)
G = gtu $ X
G = v 2 o ( P o - P B )
- 7 -
JAERI -M 67121
で与えられる聞と闘を聞に代入すれば
G宮〔 xiL(vg-V10)NAEi〕2pr 8 υ dp (26)
となる
混相体のクオリティ xは指数関数的IC緩和するとして
x=B(xLT-x)d (zDh-12) 町)
としてみるここに
B= 00523
XLT = NXE 側
である闘を z=12Dh(x=O)とz=L(x=x)との閣で積分すると
x= X州一切ト喜 (z-L)))+ Xe時ト主 (z-L) 1 JIh Llh
倒)
となり z=12Dhでx=Oなる条件を倒に代入すれば
X=xLT(1-expーB(LDh-12) J) (30)
が得られるまた仰を z=12 Dhとz=Lの聞で積分してこの区聞における平均クオリティを求め
ると
王=--L-fL xdz L-12D
-nd
一D一
F一YLA
一BT
X 一一
(31)
が得られる
最終的に凶と聞とを同時に満足するGcを見い出せばよいそれには出口圧力を変化させてくり
返し計算でGcをもとめる必要となるデータはき裂形状とよどみ点圧力温度である
また流れが臨界流に達していない場合は単相流非圧縮性流れの式から
Po -PB= 2ρu同 間
G=ρuゆえ
G=2ρ(Po -PB ) 倒
となるf
(2)ではG= 2g石O-PB)となっているが間違いだと思う EP副プログラムで酬を使用している
ので問題はない
-7ー
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3
(1) BWRjMampgft (2) PWRaKftft
lcfcy-Ssch80fcJO schl60ffl^|l)^tcopyiiia^^is6Co itampamppound-amp 1 icf^to poundcopyt raquo - e ( 4 S a S 2 c pound8(BI |alaquot tC0Dpound 8 l raquo S L f 5 gt - laquo i L f c o 2c = 20 50 100 mm COD=005 010 015 020 025 mm U i 4 B 8 B 12B 16 B copy sch 80 amp J Ofschl6Og2copy0PWpound Ltz0
3 - K0fctjpound LTt tEI^Ka i igGc (kgm7s) ^ 5 ^ 8 ) 1 ^ f c pound ICKATcopylaquot 9 K 3iiBlWpoundLTGc (gpmmm 2)^J6Co
1 kgm2s= 11 mVs=(l378543)gallon10 6mm 2(l60)min
- 1585 xlO^gpmmm2 (34)
W c = G c 2 c C O D (35)
31 n5tflraquoaaGepoundpound8JBttpoundregNff
= 100mm 5OmmiLfcfl0GeM^LT^5o 2 o O H i J t g f 6poundi^f( poundpoundlt I f t o T l i bull S t i t f ^ ^ S o 2c = 20mmff l l ( iLT( i^^^l l4 g]5 i ^ lt ^ - t - 3 f c 0 oIC|a6 iH7t i2c=100mm 20mmcopyBcopyPWRiIiK^copyGlt 2-^rTo ftiO ^JimdashSfcLT^So 2c=50mmcopyH(i^LT( i^ j ^^ Ccopy 2 f tcopy l lpoundpoundlt- i f e L T W c 0 pound ftrt6g^)8(amp0$M8
JilJcopyCltt^tgtaBiKlttGelttcopyBI^plusmn2clci^cff-rcODiLfccopyffi^-SCii5laquoo L T E f f P S i laquo e E f r laquo f f f t t lt 3 6 a f f 4 L i t t f c 4 amp S raquo laquo i t t 0 e
32 n j M t t 9 U W pound pound 8 pound t t lt a gt M i
-3flcWclttS^WltbcopyM^to5o SHcopyi iraquoraquoplusmnGcbulllaquolaquoltbull W cCgpm)poundampfflLT (^copy-CCfflffiO^^^ffl-C^So S8raquo6Eri3Tfc fflfcJcSWc^^-To H8Ki5gpm lregJ|gpound lgpm|SS$ampSLT3o CfflSI^ffl^SCifcfcoT KtziZ2 c = 100mmpoundbull-
- 8 -
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位司考3
原研版漏洩率解析コードを用いて
(1) BWR巡転条件
PWR運転条件
における sch80および sch160相当肉厚からの漏洩率を求めた計算条件を表 1IC示す乙の計
算ではき裂長さ 2cき裂開口変位CODとき裂深さ Lをパラメータとした 2c=20 50 100
(2)
mm COD = 005 010 015 020 025 mm Lは4B 8 B 12 B 16 Bのsch80およ
びsch160配管の肉厚とした
コードの出力としては臨界質量速度Gc(kgm2 Is )が得られるがζの値をもとに以下のように
単位換算をしてGc(gpmmm 2)を求めた
ー
-lili--
1 kgm2s= 11 Im21 s = ( 113 78543 ) gallon 1 106mm2( 160) min
(問)= 1585xlO6gpmmm2
Dhは(1)から求めたまた質量流量Wcは
(35) Wc= Gc 2 c COD
から求めた
臨界質量速度 Gcとき裂形状との関係
図4から図7にGcとCODとの関係を示すこのうち図4と図5はBWR運転条件において2c
=100mm 50mmとした時のGc値を示している 2つの図を比較すると両者は全く重なってい
る乙とが分かる 2c=20mmの図は示してはないが図 4図5と全く同一であったっき1ζ図6
と図 7は2c= 100mm 20mmの時の PWR運転条件のGcを示すやはり両者は一致している
2c=50mmの図は示してはいないが乙の 2枚の図と全く一致していた 乙れが臨界流の特徴
31
jitBilli--Eiri--
である
以上の乙とからき裂形状と Gcとの関係は 2ciζは依存せずCODとLにのみ依存する乙とが分る
そして配管口荏が大となる程配管肉厚すなわちき裂深さ Lが大となるため管摩擦が大となるので
Gcが小となるのである
臨界質量流量Wcとき裂形状との関係
つぎにVれとき裂形状との関係を求める現実の漏洩量はGcではなく Wc (gpm )を使用して
いるので乙の値の方が有用である図8から図13までに聞によるWcを示す図8Irは 5gpm
限界線と 19pm限界線が示してある乙の図を用いる乙とによってたとえば2c=linfinmmを有す
-8-
32
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h 16 4 y-^sch 80Egjampraquoamp5 gpmOiiS ipound-4gtLSCODfflffigglc^iampSCt^tijjfeSo 3 copy0y^(tCOD==O22mmpoundgEltampltitl6o BWRPWR0M-Ji3pound[118 tmuttktamptZC t claquofc oTPWRBcopyWc 02fJBWRB$0Wc =fc 0 W t ^ S C i ^ S o cnlaquoGc0fi 5 PWRI$ copyBWR8$J raquogt fc^-eab-Sraquopound-bullampbdquo
S)14^tH17lCig|W(C2c^fS^TCODiLi^^degy gt - pound UcMfregW cpound^-ro CfflEl A^2c fc J c cOD^ h i t t n i f a i S t f ( i S ^WcA laquo Jgt t5C iU lt raquoS o W c ( i 2 c
33 1 3 5 gpm europound bullamplaquoraquo- pound
S8gtraquoiai3ffl^rWc= 1 3 5gpmpoundpound-tf LtfbullgfrcopyCOD poundig^-i ^gtT Ciamp0Wlaquo pound ^ ^ 5 2c i f f lBg^B^t ^ lcLfc0^18iS l9TT5o 2 c 0 ( i LT(i20 50100mm 0 3 ^ laquo D ^ 5 gt - pound LfcOt i gt^in( i5^Wcmdash^t + S 2cpoundCODcopyfi0i|Mamp-fe-ViMampttDmfrZnZnampo ^gtH18 19iefctPTWc=3 5gpmpoundt3-zZ7-9ampampZtljetl2 ^ J t f 1 ^ L ^ ^ - ^ i i n - r ^ ^ ^ a f t t i 2c= 20mmT(iCODgt 025mmi^oTLt-55^J -T5o I tSCf005ltCODi025mmt r^k^-1i CODgt 025mm(Co(gtTttltraquoLT^
4 M lamp
(1) laquopound3 (2) SMP^amp (3) tsmmz
(1) Kft^GcttsectpoundEHnpoundttpoundpound9E|3icttU 58[gltlciittLtt^o ^LTitfS
(2) 1 3 5gpmpoundiStSlflngfipoundsectSfipound0|lf|poundIILfco
- 9 -
符
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る16インチ sch80配管から 5gpmの漏洩を与える CODの値を容易に定めることが出来る今
の例ではCOD=022mmと読みとれる BWRPWRの差で見ると図8と図11とを比較する ζと
によってPWR時のWcの方がBWR時のWcよりも大であることが分る乙れはGcの値がPWR時
の方がBWR時よりも大であるからである
図14から図111ζは横軸lζ2cを採ってCODとLとをパラメータとした時のWcを示す乙の図
から 2cおよびCODが小となれば当然ではあるが叫が減少することがよく分るまたWcは2c
lζ対し直線で変化する
33 1 35 gpmを与えるさ裂寸法
図8から図13を用いて既=l35gpmを生ぜしむる所のCODを読みとって乙れらのWcを
与える 2cとの関係を明きらかにしたのが図18と図19である 2cの値としては 2050 100mm
の3点のみをパラメータとしたので少々雑ではあるがWcを一定とする 2cとCODの値の組み合せ
状態がとの図から得られるなお図1819において叫=35 gpmを与えるデータ点がそれぞれ2
点および 1点しか与えられていない理由は 2c=20mmではCODgtO 25mmとなってしまうから
である計算では 005 孟 COD~ 025mmまで変化させ CODgt O 25mmについては計算してい
ないためである
4結 論
米国電力研究所が作成したき裂からの漏洩量を求める計算コードを原研機にマウン卜させた
初期流体は飽和水かサブクール水であって臨界流モデルとしてはHenryのモデルを使用してい
る乙のコードを用いて質量流量を
(1) き裂長さ
(2) き裂開口変位
(3) き裂深さ
をパラメータとしてBWRPWR運転条件で求めたその結果以下の乙とが分った
(1) 質量速度Gcはき裂開口変位とき裂深さに依存しき裂長さには依存しない そしてき裂
関口変位が小なる程またき裂深さが大なる程Gcは低下する
(2) 1 3 5 gpmを与えるき裂開口変位とき裂長さの関係を図示した
謝 百字
本報をまとめるにあたっては構造強度研究室柴田勝之博士よりまたプログラム編成にあたって
はCSK関谷秀郎氏より有益なコメントを受げました
-9一
JAERI-M 87-121
n m
[1] RP Collier et al Two-Phase Flow through Intergranular Stress Corrosion
Cracks and Resulting Acoustic Emission NP-3540-LD April (1984)
[2] D Abdollahian B Chexal Calculation of Leak Rates through Cracks in Pipes
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(3) M E Mayfield et al Cold Leg Integrity Evaluation NUREGCR-1319 R 5
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(8) mm raquo WHS wmttziiMmmmampGtzGt yf-pssus304SiBejraquofcj ampSTS42ampXmampBltDampmtM$M JAERI-M 86-078(1986)
(9) amp^ mm M sraquo m^ampampmttvmmmmt2gtw JAERI-M 85-064 (1986)
cio) gem mm raquo Bgt ejFElaquottcopyffittttlaquofcHetpound (raquo2laquo) JAERI-M 86-098(1986)
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(A) T Yano et a l Leak flow rate from through-wall crack in pipe JSME
Tuternational Journal to be appeared
(B) T Yano et a l Evaluation of leak flow rate and jet impingement related to leak before break Nucl Eng Design to be appeared
CO H John et a l Kritische Leckstromung aus rauhen Rissen in Druckbehaltern
kfk 4192 to be appeared
- 1 0 -
]AERI -M 87121
献文考参
R P Coll ier et al Two司PhaseFlow through Intergranular Stress
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D Abdollahian B Chexal Calculation of Leak Rates through Cracks in Pi pes
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M E Mayfield etal Cold Leg Integrity Evaluation NUREGCR-1319R5
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矢野松島岡本配管貫通欠陥からの流出流量第23回日本伝熱シンポジウム講演論文
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Corrosion 〕-〔
(2 )
(4)
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dnttbijuMANnu町frpド9Pドtμトゃに広
υιhhhl吻1
j
T Yano E Matsushima A Okamoto Leak F10w Rate fromThrough-Wall Crack
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March (1987)
Hawaii
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柴田金子横山ほか周方向欠陥を有するSUS304鋼配管の延性破墳挙動と LBB評価
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柴田大場川村ほか貫通または未貫通欠陥を有する 6インチ口径SUS304鋼配管およ
びSTS42炭素鋼配管の延性破境挙動 JAERI -M 86 -078 (1986)
金子柴田大場ほか軽水炉配管材の延性破墳に関する研究 JAERI-M
(1986 )
安田柴田大場ほか軽水炉配菅材の延性破壊に関する研究(第2報) JAERI-M
86 -098 ( 1986)
85ー064
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
R E Henry Theτwo-Phase Critical Discharge of Initially Saturated or Suo-
cinfinled Liquid Nuclear Science and Er恵ineering 41 (1970)
R E Henry H K Fauske The Two-P加seCritical Flow of One -Cornponent
Mixutures in Nozzles Orifices aOO Short Tubes 1 of Heat TransferTrans
of the ASME地Iy(1971)
なお本稿の校正時 (1sep 1987)において以下に示す最新の文献を得たの守追加しておく
Leak flow rate frorn through-wall crack in pipe JSME
dl
噌
EA〔
(12)
T Yano et al
Tuternat ional Journal to be appeared
T Yano et al Evaluation of leak f10w rate皿 djet irnpingernent related
to leak before break Nucl Eng Design to be appeared
H John et al Kritische Leckstrるrnungaus rauhen Rissen in Druckbehal tern
(A)
(B)
-10-
to be appeared kfk 4192
( C)
JAERI-M 87 -121
i n laquo bull laquo =
Po To 2c COD L k m s kPa degC mm mm mm cm
BWR 6865 2845 20 50
100
005 010 015 020 025
86 127 174 214
0003
PWR 15651 3249 20 50
100
005 010 015 020 025
135 230 333 405
0003
plusmnfrZgtffifcsch 80SEW4 8 12 16BSIPlCffla L T ^ o
Jbampgttl iCschl60Eg 4 8 1216 Bf f i^ lCf f iSL-C^Sc
LIQUID bull sssssAr V A P 0 R Ysrysyxsaz
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t 0ltLDlt3
amp) ^
r
3 lt LD lt 12 vysssssssfsssssss-sgt-Ai
pound VSWAA
I DISPERSED I p V TWO-PHASE REGION
LDgt12
S-^mdash ^-A Ugt deg raquo bull bull bull
1 CHOKING PLANE -
V ASSUMED^ V ACTUAL-^
Z LD -12
0 2 LD h = 12 amp laquo 4 i amp 0 8 n t t t t S 3 c i i )
- i i -
~
JAERI-M 87121
件
圧 力「五度 き裂長さ き裂関口変位 き裂深さ 表面粗さ図 番
Po To 2c COD L k
kPa C mm 官官n 官官n c町l
005 86 20 O 10 12 7
BWR 6865 284 5 50 O 15 174 0003
100 020 21 4 025
005 135 20 010
230 PWR 15651 3249 50 015
333 0003
100 020 405 」025
--
条算2十表 1
上から順次sch80配管48 12 16B板厚に相当している
κヶノパル何〆シシ4ェ三
写汚字ヲヌ~ガミと
Pb PIyen lt110 lt 3 3 lt 110 lt I2 _
WAWH3ケ~Mとご
--一一一一一一沼稲zqTI附PHASEREGION
上から順次 sch160配管 481216 B板厚lC相当している
路話室grVAPOR
LlQUIO p芳男
AnE|し
z 110gt 12
するどい角を過ぎる飽和水もしくはサークル水のき裂内流動型式図 1
一一」ふれ」
ASSUMEOyen ーーーーー--~shyACTUAl-
yen Z
LlDh= 12なる場合のき裂内流動型式(11 )
-11-
110 bull 12
図 2
pound
exit plane Ac
Ai(z=12Dh)
inlet plane Ao
19B7 March 11
13 4 laquo Tf ft L13
I Po =6865 kPa =I 50000
0 0-5 Dh(mm)
i i i i i i i
0 01 02 03 1967 Apr 9 iso COD(mm)
33
14 BWRjlfe^ToKMKGciCODiff lBMSi (2c = 100 mm)
~明旬同司~~明弔問_--lt-~一一ー 1
一 一一hellip一一一一
50000
た白河
7ζ
infin7HNH
(2NE~E)UO
RURURURM
48um
PO =6865 kPa To =28450C
2C=100 mm k =30um e4
E EO5
E a 01
U lt)
会一4K0r-82amp0 exit plane Ac
tl
O
03
05 Dh(mm)
01 0-2 COD(mm)
O
O 1ge7 Apri 9 i田
inlet plane Ao
BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 100 mm) 図41
4EA L
き裂寸法図3
1987 March 11
o o o o in
JAE
RI-M
87-121
(s2iu6gtj)D9
CD bullvashy
in COCD
oo
SIS
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LO
(JUJLU
UJC
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O
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Q
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9
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bull O
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II II
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I
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o 2~
58
(70iujaid6)39 lt
Q
AJ Q
O
(J AJ
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-13
-
」〉同河目
1
玄infin4IFNH
950000
(的
NE~mv-)υ
88
128 16B
48
Po= 15651 kPa To= 3249セ2C=100mm k= 30μm
pc
一一一一一一一一一一一 一
N
205 E 0 0
υ lt)
50000
(的
NEmv-)υ
B
B
B
4
8包絡
Gc d
凡 =6865kPa To =28450C 2C=50mm k =30um
叫
ε ε05 崎ε a m u () 1
51
O 05
Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
O O
Dh(mm)
o 01 0之 03COD(mm)
05 o
19amp7 Aprillgt iso
PWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係
(2 c = 100 mm) 図6BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係
(2 c = 50 mm)
1銘7April 17 iso
図5
JAE
RI-M
8
7-1
21
(sBgt|) DM Lfgt o
co CQ torn
o
ID
O
o
E opound
pound O
5
lt-gt
o (uud6)DM
I
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-
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O
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CO
CM
c
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J
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AJ Q
O
O
AJ o
s G
o W
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2
(7aiujujd6)D
9 -14
-
Wc d
PO =6865 kPa To =2845 oc 2C=100 mm
k =30um
20 50αm
48
Po = 15651 kPa 了 =32490C
2C =20mm k =30μm
ピ巴回
Eginfin4I戸回目
10
引 2881 三12酎05ε1681 s
5gpm
nu
(Eao)U〉〉
(ω
Nε230
88
128 16
eaε E 05 司ε a 01 υ
yen() h
O
Dh(mm羽n
o 01 ひ2 03 COD(mm)
05 O o
Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
05 O
la7 AprillO is図8 BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 100 mm)
T鎖rIMay7 Iso
図 7 PWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 20 mm)
JAE
RI-M
8
7-1
21
(S5gtI)D
M
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i gt=
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O
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CO O
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II II
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b Si
O
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u
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I
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M
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-
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』〉切河一-玄infin41-N-
10
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B
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o O Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
O 05
o 01 02 0-3 むOD(mm)
Dh(mm)
19S7 May 11 iso
BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 20 nun) 図 10
1987 May 7画
BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 50 nun) 図9
JAER
I-M
87-121
(s6gtt)DM
in o
OQ oogffi
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CO
CM
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O
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10
ダWc20fF
T 0 =32490C 2C =50mm k =30μm
20
10 4
PO =15651 kPa To =3249OC 2C=100 mm
ι三30~m
』〉周知-eph
infin4E-N-
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Dh(mm)
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Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
官賠7MayS is
PWR遂転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 50 mm) 図 12
1987A防illOiso
PWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 100 mm) 図 11
JAE
RI-M
87-121
H
03 00
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20
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o 01 02 03 COD(mm)
05 o
1錫7May12 iso
BWR運転条件下の質量抗量WcとCODとの関係 (4B 8 B配管)図 14
PWR連転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c=20mm)
1967 May7 Is
図 13
JAERI-M 87-121
oa oo
03
BE
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PO =6865 kPa To =28450C
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20
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1987 May 15 iso
PWR遥転条件下の質量流量Wcと2cとの関係 (4B 8 B配管)図 16
BWR運転条件下の質量流量肌と 2cとの関係(12B16B配管)図15
JAER
I-M
87-121
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3
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01
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50 100
2C(mm) 20 O
50
2C(mm) 20
1967 May 15也
1民r1May 9 iso
BWR速転条件下でWc= 1 3 5 gpmを与えるCODと2c図 18PWR運転条件下の質量流量Rと2cとの関係(12B16B配管)図 17
JAER
I-M
87-121
COCO CD
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』〉阿刃向玄infin48-N-
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E E ~ 02
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100 50
2C(mm)
19J7 May明国
PWR運転条件下で叫=1 35 gpmを与えるCODと2c図19
JAERI-M 87-121
HMA Henry(DmWtilTil (12)
(i) mampltoamp $fl3 Wi = (gt ui Ai
3KSMB W 8 = lt o g u g A g (AD
(2) ilfampficopy^
d(WgUg+WiUi) =-Adp+dFw ltA2)
ffi^J^liaiCjS^^lttiii)llcj5^^(i^^^J0^trSiLTlaquo^^^^^-r5i (A2) (iWg=xW W = ( l - x ) W G=AW4ff l^ t
dp=-d[G x u g + ( l - x ) u ] (A3)
SJ^Bfra dG=OTltfc bullsect$raquopound (A3)laquo
dp=-GdC x u g + (1-x) u ) (A4)
i tt S o Bgf^fite throat g|5Tpound t 5 C i ^
c - _ [ d ( x u g + ( l - x ) u i 3 _ c d x k + ( l - x ) u i ^ 5 )
K l ^ f t laquo throat SiJKfclr
- g - k - 0 CA6)
T5o (A5) ICfe^TuipoundxlttkTg3gLrsecto
(A 7)
xG = lt0g ug a
(1-Ug =
- x) G = P ui
kui ( 1 --a)
fcOai ufB4-T4i
U ] = xv R +k ( l-x)vi c U ] = k (A 8)
tiss cn (A5)iclaquoAtn(i-^-=oatLT
-21-
JAERIM87121
付録A Henryの臨界流モデル (12)
乙乙では仰を導入しておく
Moodyは1成分2相混相流の質量速度を熱的平衡のもとで求めたここでは非平衡モデルを用
いてよどみ点状態量のみを既知として質量速度を求める
(1)連続の式
(2)
I夜相
蒸気相
運動量の式
W ρU A
Wgρg ug Ag
d (叫Ug+WU) =-Adp+ dFw
(A1)
(A2)
圧力勾配による外力と運動量による外力は摩擦力より大であるとして摩擦力を無視すると (A2)
はWg=xWW=(-X)W G=AWを用いて
dp=-d(Gxug+(l-X) u)
臨界流では dGOであるから (A3)は
dp-Gd( xUg+ (-x) u)
となる臨界抗態は throat部で生じることから
dxu~+ (1 -X)U _ dxk+(I-x) u G f= ー(- ~-g --- )=ー〔dp dp
臨界条件は throat部において
dG I
dp l - V
である (A5)において Uを xとkで表現してみる
xG =ρg ugα
(l-x) G =ρI UI (1-α)
Ug= kUI
よりαとUgを消去すると
U=2Svg+k (l-x)vLG k V
dGとなる乙れを(A5)に代入すれは一一ー=0を考慮して
dp
-21ー
(A3)
(A4)
(A5)
(A6)
(A 7)
仏8)
JAERI-M 87-121
-G- = C xk+ (1 -x) v f + k O - x ) v ) G 3
= G - d _ [ ( x k + c l - x ) ) x v f f + k ( l - x ) v n ( A g )
G ^ - ( - ^ - [ x k + ( l - x ) ) x v raquo V gt r ^
i S^^S f f t ^ i
G2
c = -c |-l+x(k-l)mdashlaquo+^l+2x(k-l)+v2 0c-l)+k(l-2x) g
civ ~ mdash V7 dk + l+x(k-2)-x 2 (k-l)^+x a - x ) ( v i - p E ) ^ r (All)
(a mtiimv-r4bLltimjpoundti-ampo cornsitix^
d v laquo x dx yen
g + ( v g - v ) ^ Go=~C x ^ g + ( v g - v ) ^ ] (A12)
- 2 2 -
JAERI-M 87121
xvg+k(1-x)v _G-1=一一(xk+ (1 -x) (XVg-rKkyenJ -1) V) GJ dp
=G1-〔xk+(1-x))xv+ k (トx)vL) ) (A9) C1p q II k
よって
Xv+k (1-x) v G=ー〔百E〔lxk+(1-x)lb I〕1 仏10)
微分を実行すると
G ト=一〔守t七か1川1作川+x(α併山kトk-l寸1川)川伽+~(1μ1+2x(k- 1) 川+刊v)ωω2恥刺(X-l)刊)dp k
一一一一一 dv Vn dk + l+x (k-2)-x2 (k-I) )高I+x (1-x)(v)-in石 J-1ωJ)
乙乙で次の仮定を設ける
(1)液相は非圧縮性とするすなわち生 odp
(2) 流れは低クオリティもしくは高圧とする乙の場合k宇 1としてよい
以上の仮定を(All)I乙適用すると
x-p
d一d
lsquovv a
w
lsquo+
V--D-
Ju
一JUx
一一2
e
G
(A121
が求まる乙れが閣である
-22ー
JAERI-M 87-121
ID EPRii$mmv7^-yzmwmmnv-7^-ysTEAMzicmpoundMz-tzo (2) EPRIJRraquolaquo7 ri-f-yilBWIKraquoa+^i-^gtlfflcopy(ftraquoOfcraquoKlaquoffcK +
7^-f- bull JAERI poundfF$ L poundltDifC1ampraquopound LT STEAMZ poundraquoVvfc0
(3) lt OS LAcopy LSI Hi (THRESH) S A f - K L f c fttfcampraquottLfcraquopoundttltltD f i ^^ f tLT^Sc original)iSTlTHRESH=l E -3Tofc 0
SB cKilJf-9 FORMAT pound ^ t 0 SB 2 ( c A ^ r - ^ copy ^ i i ^ amp ^ t o SB3IC Cl)KElaquoSlT^SttraquotS4-ro SB 4KJCL-- C O + K A ^ f - ^ ^ S f t f t n T^So SB 5raquocH5fliS7degn^ 7AlaquoJxh^ 0 SB 6fcftJMpoundSatfJlTIgt5o ^reg
JAERI-M 87121
プログラムリスト
以下に (1)IC記載されている漏洩率解析プログラムを原研機lζマウントさせたリストを示す
原プログラムとの変更点を以下lC示す
(1) EPR 1版蒸気表サブルーチンを原研版蒸気表サブルーチンSTEAMZI乙置き変えた
(2) EPR 1版蒸気表サブルーチンと原研版蒸気表サフツレーチン聞の単位換算のために新たにサ
フツレーチンJAERIを作成しこの中で単位換算をしてSTEAMZを呼んだ
(3) くり返し計算のしきい値 (THRESH)を入力データにした 計算が発散した場合はこの
値を大にしてやる original版ではTHRESH=l E-3であった
表Bllζ入力データ FORMATを示す表B21C入力データの意味と単位を示す表B31乙
(1)に記載されている計算結果を示す表B4にJCLを示す乙の中に入力データが定義され
ている表B51ζ原研版プログラムリストを示す表B61C計算結果が出力されている
値と表B3の値とを比較すると両者は一致しているのでマウントは成功したとみなした
-23-
乙の
付録B
1
1
1
(
1
1
J
l
JAERI-M 87-121
SB 1 Kfif-9 FORMAT
I N P U T D A T A S H E E T PACE OF
ft IB ft -rvrtLt JOB NO raquo - K laquo f l t PUNCH i t 1 i 7 3 - 8 0
IBJOB m VES DECKNAMB NO
J
) ] 4 5 B 7 8 9 l 0 i 3 4 S G T H 9 l a i j lt S 6 7 f l 9 0 l 3 3 4 5 6 1 IS 16 7 bull 8
7 8 9 0 1 H S C 7 H Q 1 n lt j 6 M 9 0 1 7 3 4 5 6 7 8 9 0 I 3 4 S 6 7 I 9 0
IINKITJWII PlrfW^) Traquo4CHfiT) PBfW^W TiHRBJHtw l h i i i i i h i i u j i EU(flH^) BWii)i EKflfM -iW EWCmo bull v1) ftRCMraquoiri M - t l ^ n ^ l ( ( i
I I I 1 1
II 1 I 1 1 1
__i _ 1 bdquo J i 1 1 I
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T T T I I I
1
T T l 1 l i 1 1 1
J ( 1 (
1 1 1
j T_ 1 t 1 1 2 3 4 5 7 8 9 0 1 1 3 4 5 6 7 6 510 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 1
1 l 3 7 8 9 1 0 1 2 3 4 5 7 1 9 0 1 H lt S f T 1 gt J I 3 1 5 t 7 1 1 V 1 I J 4 ( f 7 1 ) |0
E 1 M bull ri-itDATraquoHVM-tllaquolaquoJCTT1raquoL NVNK
IB 2 A A f - ^ f f l g i i f i
pound$ltpound ^ m m M amp t l IN J poundjampffl t tf traquo9Jte tt L = 1 tmfc S S ^ A ^ J
= 2 mm EfiiKU = 3 if-fv-Kik
P0 Jltfjampllj kPa mtstgt TO J pound pound pound degC PB WE kPa THRESH lt 9jgLff3yen0LtMI a L EPRI copy original IgTfJi 1 E -3
EL S K pound ( = 2 c ) cm EW sectsectIMP^f i (=COD) cm ED $ampamp cm EK yen^SiBraquoampcopy^i cm AR iiSPiBMAPBlaquo tpound L A C A 0 lt 1 Nl SgtISamp K fc tt 5 90deg ft laquo3 $ tt L N2 SraquoraquoIBfctf 345deg ffljPOft 4- L
- 2 4 -
]AERI-M 87-121
喝事表B1 入力データ FORMAT
INPUT DATA SHEET PACE OF
氏 名 a日f-付~ ず司円品名 1 I 73-8C
情lsquo 宅相S1 回胃テー守番
123 511 a 唖 I~ I 1 J S 6 由 0E023a 唖jgI 2 1 5 6 IJ I~ 1 ~ bull 5 6 B 唖 I~ I 2 3 S 6 a J~ I 1 1 5 6 r 9 ~ I 1J 56 8 9ea
則的問1)11 I r91 ~~I~ 1州 i lT骨 iacutefHφ~画 IIPB ~fi~OslashI削 川eslf(何回 111i i 1 i 11111111 i i i LI(閉 W k61~)1 ~yj lI Ii IA 外 IleETHfilil~Ii特 I J(I G~~里世うJ IethampCfl~fIJlIill(Ilitgt 1 1 I fz(Iq 戸~I i 1
11 111
1 II I I
l I r
11 4
11 i 1 111 11 11
11
11 11 ー
ど l_~ ~_111 ~ 3 5 618 i l~ L Z s a 91~ I Z J 5 7 a 1 I l 3 s 91g Z J 5 T JI~ I 1 J_ 51 Ir lJ -5畢 11 I~
IIl1EI7 ~I川ATiIo_剛開剛醐
表B2 入力データの意味と単位
変数名 物理的意味 単位 備 考
i
l
IN よどみ点の流体条件分別指数 |な し1=1飽和水温度を入力
=2 飽和水圧力を入力
=3サプクール水
温度と圧力両方を入力
kPa I絶対圧力
カ
度
圧
温点
点
み
みど
ど
圧
よ
よ
背
0
0
8
P
T
P
kPa
なし IEPRIのoriginal版では1E-3
であった
THRESHIくり返し計算のしきい値
D
O
)
C
さ
積
c=
荒
面
2
(
の
口
=
ー
位
ら
入
護
か
さ
口
さ
面
積
長
聞
深
表
面
裂
裂
裂
均
口
き
き
き
平
出
L
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K
R
E
E
E
E
A
cm
m
m
m
phvpupu
なし IAc I Ao壬1
Nl き裂道筋における90曲がり数|な し
N2 き裂道筋における450 曲がり数|な し
-24-
OS99U0O raquolaquolaquolaquoraquo 3SI3M3X3 9 _bull t9 (Iraquod3)HN3SV31 laquolaquolaquoraquolaquolaquolaquolaquoraquolaquolaquoraquoraquolaquolaquo ttgt9$UO0 bull 0 0 O
- Z9000
-0 illS poundpound00 SE9 raquolaquolaquo
smuoo raquo Nraquonx s Mam 06 ov3 (H3)Honoa (tnxudaa (inxios ltH3gtDS SSIMOO raquo tOO VIOl 088Z OOOSSl pound KM Iyen9poundll00 HS3HH1 (ISmSd (3)01 CISS)0d NI 0S9SU00 raquolaquolaquoraquolaquolaquobullbulllaquolaquolaquolaquoraquo 3SI3S3X3 9 V 29 (I8d3gt11M3
-)Hm raquoraquolaquoraquoraquolaquoraquo
limiOO 00 10036013 9pound nomoo laquoinosAS aa tood90id spound
09 33X3 B2 ^^03^1 33X3 H
(raquoH38ns)ana3a33anos(ia3VDHi3-laquo rJ8fW-6
V3VpoundK6rr=0S 2pound1803 33X3 3
laquo 13P B3SI) 30 ISH laquo laquoraquoraquolaquoraquoSXXXlaquolaquoXXlaquoSXXkSXlaquoXlaquoXSXlaquoXSXKkraquoSXXlaquoXlaquolaquoXXSKXlaquoXXXlaquolaquoKXXXlaquokXX ttXtIliXIXMlltMaHtltBraquoIKtSltXiattlSIXXXtXKlaquoIlaquoKISlaquoltliXlllaquotXraquolaquotX 308d SIVAIBd 30 1SI1 laquo araquolaquoXraquoraquoraquoraquoraquoClaquolaquolaquolaquoSlaquolaquoXIlaquoKlaquolaquoltKalaquolaquolaquoltraquoKKXalaquoKXXKlaquoSKXXlaquolaquoKraquoraquoXKXS
0000000OJ000-TSPZ6-8ANVS H8VdB0rlaquo -aaoflssvd8S6O0-dnoHssiB6p-a3sn u
laquo0Zgt-13r319SWS=SSn3SSH (SO0000)-3Mtl00-Altld8raquoSSyi3H3n9IHSraquoH
SI
lt tJ8SrO(T320-UO
-300
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-lr
9poundraquoZ OOr r 10-8S60SU65Z05) GOT Z60SU63 I
VSSl 3HI1 28SOnO 31V0 ltlaquo 1SI1 S1N3N31V1S 13T gtraquo 0Z10U 0Z3
laquoejf = 3Sjnss3d laquoT3 IT juiraquonn
bullgt010 raquoiN51a 1CX3 i jl J nraquonn
VdX SMH raquo3raquoinlt 11X3 IT ShnsSjSd
33S9U 0O+3li3S situ laquo3l
33S2ii9gt Sraquo-S+raquof s
Wlli S5JH 1raquo3tiltt3
0traquo raquorraquoiagtjCUHgtHid3lt
0 sMwru 33h33d S^ JO ON
a =wini 33i93o oamp jo ON
oot =otiraquob raquo3araquo
W3 e0-300^bull =1^3I3H SS3NM-jn0S
VO 2iS =Hld30
vO iiJt dil3wla3d
Vgt3gt0 9oOZ raquoraquo3HV
raquobull AU13M039 3raquob0 bull bullgtraquobull
bullgt3laquo bullgt 10 t raquo8d
3 8192 raquo01
raquodM QOSSl =0d
bullbullbull S3Ua3dOlaquorl N0I1raquoN3raquo1S raquobulllaquolaquo
en ^S^M^T^M -c iHda e -a
IZI-A8 W-IH3V1
JAERI-M 87121
表B3 EPRIコードによる例題解析結果(1)
bullbullbullbullbull STAGNlTJON ~ROP[R7tES bullbullbullbullbull
a-nv
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1- 3
PB- 101 ~~~
~ cq C~ GEUMtTRY bullbullbullbullbull
AREι 20b CHE叫
PEロ2刊ETぞp- 1277 C~lsquo
DEPTM- 572 C帆
OlOUriNESS HEIG1τb2DE03 C納
AREA RTIO= 100
~O 01 gt0 vEG夜~E 7υ
NO 0 ~5 0岳町EE iUMN宮
OEPTHノ IHγP~Dl lsquo 1- 品 70
bullbullbullbullbull ouτPUi bullbullbullbullbull
C~TTHAl 山SS lU~ 4iZ特 -5 吋ノ時ノS H
LEamp1lt 向仇TE冒 CZ7fftOO ~Gノ50C
THORNlrSSUR~ 11 EX1T pTLtIItI a ICPA
uυAlliY i EXlj PL 凶- ot牛
UALliYτ ELCK otildelt ~SSU弐= 311
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i
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表B4 JCL リスト
E20 Vl0l20 ltltlt JCl STATEMEHTS llST gtgtgt DATE 040887 TIME 15=54
IIF9215097 JOD lt20729215095801 JOB 2l6T001I00C01I02E00SIIP ) ISH且SHIGUCHClAss-aPRTVOOTIHE-(000005)11 HSGCl且SS=SHSGlEVElz(201)11 USER-J9215GROUP-G0958PASSWORD-J08PARM S-AMYR9215L-0002C-0000000 RER E~s1s2ss事 llSTOF PRIVATE PROC bull 司R1181gE-lsquo=a1g llSTOF USER JCl bull 22竃g
2 11 EXEC FORT77 11 SO=J9215lEAK 11 g=FORT 11 A=ElM(JAERI1)SOURCEDE8UG(SU8CHK)
11 11 EKEC l~ED77 28 11 EXEC GO 35 IIFT06F001 OD SYSOUTz 00111011 36 IIFT09F001 DD bull 00111111 竃司EglfAKCHTl(EPRJ 62 4 6 fXERCISE s00112650 s1M PO(KSI) TO(C) P8(KSI) THRESH 00113641s 155000 2880 1014 001 bull 00113755 2C(CM) COO(C) DEPTlHC) ROUGH(CM) AEIAO 90 TURM 45 TURN bull 00114645 635 0033 5715 000062 10 0 0 00115644a竃LEAKCMTL(EPRI) 61 4 6 EXERCISE SS00116650
-25ー
JAERI-M 87-121
000001 000002
000003 00000 000005
000006 000007
FORTRAN 77
SB 5 V10L31 OATE 8704OB TIME 155947
EPRlS PROGRAHH FOR LEAK RATE THROUGH CRACKS COPIED FROM EPRI NP3540-LD APRIL 1984 ON 19860304 ISO LEAKF0RTUIAS8704) COMPLETED ON I9B7 4 8 OY HASH
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xlaquox COHPLETEO ON 62 4 8 raquoxlaquo XXXXXXKXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
laquoxx THE INPUT TO THE PROGRAM laquoraquobull
FIRST CARO IN-1 bull-gt INITIALLY SATURATEO LI0U10INPUT TEMERATURE ONLY IN2 --gt INITIALLY SATURATED LIQUIDINPUT PRESSURE ONLY IN-3 bull-gt INITIALLY SUBCOOLED L10U1DINPUT BOTH TEHEBAIURE AND PRESSURE PO - STAGNATION PRESSURE (KPA) TO raquo STAGNATION TEMPERATURE ltCgt PB = BACK PRESSURE (KPA) THRESH - THERSHHOLO VALUE ORIGINAL VALUE = 1E-3
SECOND CARD EL - CRACK LENGTH 2C (CM) EW bull CRACK-OPENING DISPLACEMENT COO (CM) ED = CRACK DEPTH L (CM) EK bull THE HEIGHT OF PROTRUSION OF THE ROUGHNESS GRAIN FROM THE HEAN
SURFACE (CM) AR - AREA RATIO = AEAO N1 = NUMBER OF 90 DEGREES TURNS IN THE CRACK PATH N2 = NUMBER OF 45 DEGREES TURNS IN THE CRACK PATH
laquolaquoraquo JAERlS STEAM TABLE raquolaquolaquo
STEAMZ(PTVIISINDEX) INDEX=0
IN0EX=1 1NDEX=2 INDEX=3 1NI)CX = 4
SUOCOOLEO WATER OR SUPERHEATED STEAH INPUT DOTH PRESSURE AND TEMPERATURE
INPUT TEMPERATURE INPUT PRESSURE
SATURATED STEAM SATURATE) STEAM SATURATED WATER INPUT TEMPERATURE SATURATED WATER INPU1 PRESSURE
IMPLICIT REALxS (A-H0-Zgt COMMON PP POT0JltLDFFARINCD0HTHETA
CD raquo 061 PA1 = 3 1 4 1 5 9 2 6 5 4 TIIEIA - 0 5 laquo P A I
1KPA= 1000NMxx2= 1000KGMSxx2= 100098XE-4 KGFCHxx2 - 100OlaquoE-498007031 LBFINraquolaquo2- 100068904 LDFMNxx2
PCV NSTEP
6894757Eraquo3 200
000008 000009
000010 000011 000012 000013 000014 000015 000016 000017 000018 000019 000020 000021 000022 000023 000024 000025 000026 000027 000028
1 READ (910END=1000) INPOTOPDTHRESH READ(915) ELEWE0EKARNIN2
PO = TO = PB raquo EL = EW =bull ED bull= EK -IK = AREA PER AREA PER EO -EK -Oil -
000029 000030 000031
1E3laquoP0PCV 18raquoT032 lE3laquoPHPCV EL254 EW254 ED254 EK254 0 = EWxEL bull 2laquoltpoundVEL) - AREA144 = PER12 ED12 EK12 4XAREAPER
XLO raquo E00H50laquoNK26N2 1FltXLDLE12) GO TO 400 RK = DH4EK FF = 10(2xDLOG10(RK)laquo174)laquolaquo2
IF(INEOI) THEN TEHP - TO TEHP= (TEHP-320)x05555556
- 2 6 -
JAERI-M 87121
表B5 原研版プログラムリスト
FORTRAN 17 Vl0L31 OATE 870408 T1HE 155947
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C _ IHE IHPUT T日 TIIE PROGRAH -
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C flRSI CARO C IH司 1 ーgt IHITI~ l lY SATURATEO lQUIDIHPUT TEHEflATURE OHlY C I H包 2 ーgt INITl~LLY SATURATED lQUIDINPUT PRESSURE OHlY C 1 N-j ー gt INITIAllY SU8C801ED lIQUIDINPUT 80TII IEHERAlURE AND PRESSURE
C PO STAGHAT 10N PRESSURE CKPAgt C TO bull STAGHAIlON TEHPERATURE CC1 C PB 日向CK PRESSURE CKPA1 C TfIRESII ロ TIIERSIIHOlOVAlUE ORIGINAl VAlUE冨IE3
E C SECOHO CAR日C EL CRACK LENGTII 2C CCH1 C EW CRACK-OPENING DISPlAfEHENT C目白 CCH1
C ED CRAEK 日[PIHL CCH1 C EK THE IIEIGIIT OF PROTRUSIOH日F TlIE R日UGIIHESSGRAIH FROH TIIE HEAH
SURFACE CCHJ C AR 雪 AREA RATIO AEIAO C Hl HUH日ER Of 90日EGREES TURHS IH TIIE CRACK PATH C N2 HUHBER OF 45 OEGREES TURHS IH THE CRACK PATII
E C 車率志 JAERlS STEAH TA8LE 取
E
C SIEAHZCPT VIISIHOEX1 IHDEX=O 苧) SUDCOOLED WATER日R SUPERIIEATF目 STEAHlHPUT s日TII PRESSURE
AHD IEHPfRATURE C 1 H日EX=1 -ーgt SATURATEO STEAH lHPUI TEHPERATURE C IHOEX=宮崎⑤gt SATURATEO STEAH lHPUT PRESSURE C IHOFX=3 -gt SATURATEO WATER INPUT TEHIgtfRA1URE C I HnEX=~ -回) SA1UIlAIEO WATER lHPUl PRESSURE
E 000001 IHPlCIT REAl竃6 (A-IIO-Zl 0000日 日HMON IfPI PO ToltLDFF AR IH COOH TIIETA
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1KPA= 1日OOHIH竃取2= 100日KGIHS-2- 1000198-[4 KGFICH2bull 1000皐Elsquo命198007031 LBFlH21000168904 l日FI J N2
000006 PCV 669lsquo757Eφ3 000007 HSTfP 200
000008 1 READ C910EHD=10001 IHPOIOP日IIIRESII00009 REA日(9151 ELEWEOEKARHIH2
U
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nuaυnunUAUAυ白
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nunununununuaυnu 000018
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000026
000027 000028
AREA = EW事 El
PER 2CElltELJ AREA AREAI144
PER HRI12 EO bull f01l2
EK EK12
目11= 4AREAPER no EOOH+50ltH126ltH2
IfCXL8LE121 G8 10 400
RK OHIlsquoIEKFF = 101 C2-0LOG10(RK1f14 2
au
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-26-
JAERI-M 87-121
000032 PRESS PSAT(TEMP) 000033 P0 - PRESSraquo14223133 000034 EHOIF
C 000035 DP - (PO-PB)FLOAT(HSTEPgt 000036 PL - P8 000037 30 CALL PR(PLPCCPTGCXEXTIC) 000038 IFUCE02) GO TO 55 000039 1FUCNE3) GO TO 40 000040 IK bull 1K+1 000041 PL - PLraquo0P 000042 1FUKLTNSTEP) GO TO 30 000043 GO TO 55 000044 40 PD1 - PL-PCC 000045 NH2 - NSTEP-IK
C 000046 00 50 I-1NM2 00004T PH - PLraquo0P 000048 CALL PR(PHPCCPTGCXEXTICgt 000049 IFUCE82) GO TO 55 000050 P02 - PH-PCC 000051 IF((PDllaquoPD2)LTO) GO TO 100 000052 PL bull PH 000053 P01 = P02 00005 50 CONTINUE
C 000055 55 PRINT 75P0T0P8 000056 GO TO 400 000057 100 COHTINUE 000058 PDL - PD1 000059 PDH bull= PD2
000060 000061 000062 000063
DO 200 1=150 PX bull (PHlaquoPOL-PLlaquoPOH)(PDL-POHgt CALL PR(PXPCCPTGCXEXT1Cgt POX bull PX-PCC
000064
000065
IF(ABS(PDX)LTTHRESH) GO TO 300 laquogt THRESHOLD VALUE WAS CHANGED BV HASH laquobulllaquo laquobulllaquo THRESHOLD VALUE WAS CHANGEO BY ISO 620206 laquolaquolaquo
IF(ADS(P0X)LT1E-3) GO TO 300 IF(ABS(PDX)LTSE-3) GO TO 300 IF(ABS(P0X)LT1E-2) GO TO 300
IF(ltPDXlaquoPDH)GTO) GO TO 250
000066 000067 000068 000069 000070 000071
POL - POX PL - PX GO TO 200
250 PDH - PDX PH - PX
200 CONTINUE
000072 000073 000074 000075 000076 000077 000078 000079 OOOOSO
PRINT 220PlPHPDLPDH GO TO 1000
300 CONTINUF EN GH AREA PER ED EK
PCCPO AREAGC 144gtAREA 12laquoPER 12raquoED 12laquoEK
000081 PRESS - PCC
000082 000083
CALL JAERI(PRESSTEHPV0LGENTAGENT0G2gt CALL JAERI(PRESSTEHPVOLFpoundNTAFENTOF4)
000084 00008S 000086 000087 000088 000089 000090
PCC - PRESS TS2 bull TEMP H1 - EHTAF H2 bull ENTAG HHE - XTlaquoH2raquo(1 GO TO 500
400 CONTINUE
000091 000092 000093
PRESS = PO TEHP raquo TO GO TO (111213)
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JAERI-M 87-121
PRESS bull PSAHTEMP)
POPRESSIlsquo223133
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DP bull (PO-PB) IflOAHHSTEP)
PlP830 CALL PR(PlPCCPT GCKEXT ICl
IF(lCEQ2) G口 10 55
IF(lCHE3) GO TOlsquoIK 田 IKφ1
Pl bull PlDPIF([KLTNSTEP) GO TO 30
GO TO 55 ~O POI bull Pl-PCt
NM2HSTEP-IK
00 50 1IHH2PH bull PlOPCAll PR(PHPCCpTGCXEXTICl lF(lCEQ2) GO TO 55
P02PH-PCC IF( (PDIP02)LT0) G日 TO 100
Pl bull PH
POl 園 P02
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00005B 日l bull POl
000059 PDH bull PD2
E 日日 200 1-150
PX(PIIPOl-PlPOHl(POl-POH)
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F((POXOPDH)GTO) GO TO 250
PDl bull P日X
Pl bull PX
G口 I日 200
250 POH bull POX
PH bull PX
200 COHT 1 HUE
E PRIHT 220PlPHPOlPOH GO TO 100口
300 COHT I HUf
EH bull PCCIPO
GH bull AREAGC
AREA 1 lsquo~ AREA
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CALL JAERI (PRESS TEHP VOlF EHTAF EHTOF U
PCC bull PAESS
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JAERI-M 87-121
c 000094 11 CALL JAER1(PRESSTEMPVOLFENTAFENTOF3) 000095 GO TO 2000 000096 12 CALL JAER1(PRESSTEMPVOLFENTAFENTOF4) 000097 GO TO 2000 000098 13 CALL JAERI(PRESSTEHPVOLFEHTAFEHTOF0) 000099 2000 CONTINUE
C 000100 PO PRESS 000101 TO TEMP 000102 VLO - VOLF
C C 111 III NO CHOKING II I I I C filaquo2 = 2raquoR0(P0-PDgt - 2laquoai)HFTlaquolaquo3)UDFnNlaquogt C laquo 2laquoLflHFTlaquoraquo3raquo(3215LDMFTSlaquolaquo2WINlaquolaquo2 C 2laquo3215laquoLBMlaquoraquo2(FT12)raquoraquo2Slaquolaquo2 C bull 23215raquo144laquo(LBHlaquoSFTraquoraquo2)laquolaquo2 C - 926496raquo(LBMlaquoSFTltlaquo2)laquolaquo2 C
000103 GC2 9266112laquo(P0-PBgtm0 000104 GC - SlaquoRT(GC) 000105 GN = AREAraquoGC 000106 PCC bull PB 000107 XT - 0 000108 XA - 0 000109 AREA - 144laquoAREA 000110 PEB bull 12laquoPER OOOllt EB - 12laquoED 000112 EK - 12raquoEK 000113 GO TO 510
C 000114 500 CONTINUE
000116 CALL JAERKPRESSTEMPV0LGENTAGENT0G2gt 000117 CALL JAERKPRESS TEMPVOLFENTAFENTOF4)
C 000116 000119 000120 000121 000122
C 000123 510 PRINT 600 000124 PO bull P0raquoPCV1E-3 000125 PRINT 605PO 000126 TO = ltT0-32)18 000127 PRINT 610TO 000128 GO TO (520530540)IN 000129 520 PRINT 615IN 000130 GO TO 550 000131 530 PRINT 616IN 000132 GO TO 550 000133 540 PRINT 617IH 000134 550 PB = P8PCV1E-3 000135 PRINT 620PB 000136 PRINT 650 000137 EL - 254laquoEL 000138 PRINT 710EL 000139 EW - 254laquoEW 000140 PRINT 720EW 000141 ED = EDlaquo254 000142 PRINT 670ED 000143 DH raquo 0Hlaquo254raquo12 000144 PRINT 730OH 000145 PRINT 695XIO 000146 EK = EKgt254 000147 PRINT 675EK 000148 AREA = AREA2542 000149 PRINT 660AREA 000150 PER = PERraquo254 000151 PRINT 665PER 000152 PRINT 680AR 000153 PRINT 685Nl 000154 PRINT 690N2 000155 PRINT 700THRESH 000156 PRINT 750
C C 1 LBH(FT2raquoSgt = 488243 KGltHraquo2laquoS)
PB - PRESS TSA = TEMP 111 bull ENTAF H2 bull= ENTAG XA bull lt H H E - H 1 ) ( H 2 HI)
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E 11 CAll JAERI(PRESSIEHPVOlFEHIAFEHIOF3)
GO 10 2000 12 CALL JAERIPRESS TEHPVOlFEHIAFEHIOFlsquo】
GO 10 2000 13 CAll JAERl(PRE5SIEHPVOlFEHrAfEHrOFO)
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bull 23215L日H2(FTtI212S2
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bull 926496lBHS1 FI2)2
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GC2 bull 9266112(PO-PB)Vl日GC bull SQRT【GC)
GH bull AREAGCPCC bull PD
XT O XA OAREA bull 144 oAREA
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GC bull GClaquo4S825 PRINT 770GC GH = GHraquo04536 PRINT 800GM PCC laquo PCC-laquoPCVlaquo1 PRINT 850PCC PRINT 900XT PRINT 950XA GO TO 1
000166 10 F0RMATlt1104F100) 000167 15 F0RNAT(5F1002110) 000168 75 FORHAU-10Xlaquolaquolaquo FLOW IS NOT CHOKED FOR THIS CASE bullbullbull
13F102) 000169 220 FORHATC-laquolaquolaquo FAIL TO CONVERGENCE bullbullbull bullbulllaquo TRY TO INPUT MUCH
bullLARGER THRESHOLD VALUE laquolaquolaquo4F154) 000170 600 F0RMATC1 STAGNATION PROPERTIES bullbullbullgt 000171 605 F0I)HATC0PRESSUREltP0)F1002XKPAgt 000172 610 FORHATCOTEHPERATUREltT0)-F1012XCgt 000173 615 FORHATCOINPUT INDICATOR(IN)- 15 ---gt INITIALLY SATURATEO LI
raquolaquoUIDINPUT TEMPERATURE ONLY) 000174 616 FORHATCOINPUT INOICATOR(IN)- I 5 ---gt INITIALLY SATURATED LI
bullOUIOINPUT PRESSURE ONLY) 000175 617 FORHATCOINPUT 1ND1CAT0RUN) bull 15 ---gt INITIALLY SUBCOOLED LI
bullQUIDINPUT BOTH TEMPERATURE AND PRESSURE) 000176 620 FORMATCOBACK PRESSURE(PB)- F10 t2X KPAgt 000177 650 FORMATCOraquolaquolaquobullraquo CRACK GEOHETRY laquoraquolaquolaquoraquo) 000178 660 FORHATCO AREA-F1042X CHraquolaquo2) 000179 665 FORHATCO PERIMETERF10 2 2XCH) 000180 670 FORMATCO0EPTHF1O22XCH) 000181 675 FORHATCOROUGHNESS HEIGHTE1242XCM) 000182 680 F0HHATC0AHEA RATI0ltAEA0)-F102) 000183 685 FORHATCONO OF 90 DEGREE TURN110) 000184 690 FORHATCONO OF 45 DEGREE TURN-110) 000185 695 FOBHATCODEPTHHY0R 0IA-F101gt 000186 700 FORHATCOTHRESHOLD VALUE F105Mgt 000187 710 FORHATCO 2C-F I052XCHgt 000188 720 FORHATCOCODF1052XCH) 000189 730 FORHATCOHYDR OIA-F10 5 2XCM) 000190 750 FORHATCOlaquolaquolaquolaquo OUTPUT ) 000191 770 FORMATCOCRITICAL HASS FLUX E154 2X KGMraquoraquo2SEC ) 000192 800 FORHATCOLEAK RATE E1542XKGSEC) 000193 850 FORHATCOPRESSURE AT EXIT PLANE - F1012X KPA1 000194 900 FORNATCODUALITY AT EXIT PLANE -F104) 000195 950 FORHATCO 8UALITY AT BACK PRESSURE gtFI04gt
000196 000197 FORTRAN 7 JZK500I-1 JZK500I-1 JZK500I-I
C C C C
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SUBROUTINE PR(PCKPCCPTGCXEXT1C)
IN=1 --gt INITIALLY SATURATEO LIQUIDINPUT TEMERATURE ONLY INlaquo2 --gt INITIALLY SATURATED LlflUlOINPUT PRESSURE ONLY 1N3 --gt INITIALLY SUBCOOLEO LIQUIDINPUT BOTH TEMERATURE AND PRESSURE
IMPLICIT REALraquo8 ltA-H0-7gt CONHON PP POTOXLDFFARINC0DHTHpoundTA
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PRIHT 850PCC PRINT 900H PRIHT 950A GO T目 1
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000049 000050 000051 000052 000053 000054
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0000S8 000059 000060 000061 00006 000063
P0 - PRESS VtO - VOLE GO TO 1000
INPUT PRESSURE ONLY I II
2 CAIL JAERKPRESSTEMPVOLFENTAFSLO4) TO = 1EHP VLO bull VOLF GO 10 1000
1NPU1 no III PRESSURE AND TEMPERATURE III
3 CALl JAERKPRESS TEMP VOLFENTAFSLO0gt VLO bull VOLF
1000 CONTINUE
PRESS - PCK
CALl JAERKPRESS TEMPVOLGENTAGSGC 2) CALl JAERKPRESSTEMPV0LfENTAFSLC4gt
PCK = PRESS TS - TEMP VGC = VOLG XE = (SLO-SLCW(SGC-SLC) CN = 10 J F(XELT005) CN=0raquoXE XT CNraquoXElaquo(1 -EXP(-BltUD-)gtgt XH - CNraquoXE-XTBKXLD-12)
200 PCI - PCK-05 PC2 bull PCKt05
PRESS - PCI
CALL JAERKPRESS TEHPVOLGENTAGSGI2) CALL JAERKPRESSTEMPVOLFENTAFSLt4gt
PRESS PC2
CALL JAERKPRESS TEMP VOLG ENTAG SG2 2) CALl JAERKPRESS TEMP VOLF ENTAFSL24) TS - TEMP OSL - SL2-SL1 OSG - SG2-SG1 OXE - -(lt1-XEgtlaquo0SLraquoXElaquo0SGWltSGC-PICgt GC2 = (XTraquoVGCPCKAKAPPA-(VGCVLOgtlaquoCNlaquoOXE)32174144 GC - 1GC2 IF (GC2GT0) GO TO 50 IC - 3 RETURN
50 GC=S0RT(GC2gt DPT bull GC2laquoVL02CDlaquo2314n44laquoARlaquolaquo2 PT = PO-OPT IF (PTGT3) GO TO 100 IC - 2 RETURN
100 CONTINUE
PRESS - PT
CALl JAERKPRESSTEHPVOLGENTAGS2)
PT - PRESS TS - TEMP VGT - VOIG VGH - (VGKVGO2 AI - (1 - 2laquo(1 -ARWXLD)AR GH2 = GClaquoltl t ] A Iraquoraquo2gt2
ACCELERATIDNAL PRESSURE DROP OPA - GH2laquoXTlaquo(VGC-VL0)
FRICTIONAL PRESSURE DROP DPF = FFlaquoULD-12)raquoGH2raquoC(l-XH)raquoVlOtXHlaquoVGM)2
PRESSURE DROP DUE TO AREA CHANGE
3 0 -
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VlO bull VOlF
GO 10 1000
INPU1 PRESSURE ONLY 111
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000050 日P1 bull GC 2VlO7COoo1]7174144AR7000051 P1 PO-OP1
000052 1F CPTGT31 GO 10 100
000053 lC 2
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VGC VOlG
XE SLO-SLC)てSGC-SlCJ
CN 1 0
IfCXELT005) CN=70on n CHoXEoCl -EXP(-DOlO-12)))
XH bull CNXE-X10CXlO-171
200 PCl bull PCK05PC2PCKφ05
PRESS bull PCl
CAU JAERI (PRESS TEHP VOLG ENTAGSGI 7)
CAU JHR 1 (PRESS IEHP VOLF [N1Af SL 1》
PRESS bull PC2
CAll JAERIIPRESSTEHPVOlGEH1AGSG22) CAll JAERI(PRESSTEHPVOlFEH1AFSL24) IS TEHP
OSl bull SL2-Sll
OSG SG7SGlOXE =〈【I -XEl OSL XEoOSG1ISGC-~lCIGC (X富VGCIPCK I AKAPPA -IVGC -VLO oCNoOXE) 132114144
GC2 罵 IGC2IF (GC2G10) GO 10 50
IC 四 3
RE1URH
CAll JAERTIPRESSIEHPVOlGEN1AGS2)
P1 bull PRESS
IS TEHP
VG1 bull VOlG
νGH (VG1VGCl12 AI bull 11-121I-AR)IXlOllAR
GH2 GC7111AI2)2AttELERA11日MAl PRESSURE OROP
OPA 附20XTo(VGC-VLOJ
FRICTI日制Al PRESSURE DROP
OPF FFO(XlO-12JGH20111_-XHJoVlOX制oVGHJI2
PRESSURE OROP OUE 10 AREA C制ANuE
-30-
JAERI-M 87-121
000068
OPAA raquo GC2laquoltVlOlt1-ARraquolaquo2gtUHlaquo(VGH-VlOgtlaquon-lAllaquolaquo2gt)2
raquoraquo NICHT VERSTEHEH 7 7 7 7 7 7 7 7 m m OPG - 05laquoltlVLOt1ltXTraquoVGCraquolt1-XTgtraquoVLO)gtlaquoXLDraquo0HlaquoSlN(THETAgtM44 77777777777 N1CHT VERSTEHEN 7777717777777
TOTAL PRESSURE DROP THROUGH CRACK PCC bull PT-(DPADPFlt0PAA)J2174144-DPG
000069 RETURN 000070 END FORTRAN 77 ERROR NESSAGESl PROGRAM NAHEltPR )FLAG(1)OPTIMIZED) J2K5001-1 NAHlPP NAHlCD THE COHHON BLOCK HAS THE ELEHENT ALLOCATEO ON AN INVALID DOUNDAR JZK500J-1 NAHlPP NAHtDH THE COHHON BLOCK HAS THE ELEHENT ALLOCATED ON AN INVALID DOUNDAR J2K5001-1 NAMiPP NAHtTHETA THE COHHON BLOCK HAS THE ELEMENT ALLOCATES ON AN INVALID DOUNDAR
000001 000002
000003 000004 000005 000006 000007
SUBROUTINE JAER1ltPUSATUSAVUSAHUSASUSAINDEX) IMPLICIT REALraquo8 ltA-H0-Zgt
JAPAN lt USA
PJAP laquo 0070308laquoPUSA TJAP raquo 0555556laquoltTUSA-32) VJAP = 0062427laquoVUSA HJAP - 0555556laquoHUSA SJAP - 0555556SUSA
000008
000009 000010 000011 000012 000013
CALL S IEAMZ(PJAPTJAP VJAP I IJAP SJAP INDEX)
USA lt JAPAN
PUSA TUSA VUSA HUSA SUSA
bull H223133laquoPJAP - 1 8 laquo T J A P 3 2 - 1 6 0 I 8 7 raquo V J A P - I BOIIJAP - I 8raquoSJAP
000014 0000 IS SPECIFIED OPT END OF CClMPRA
RETURN END ONS OPTIMIZEC2)LINECOUNT(O)NOSpoundlM(JAERI1)SOURCEDEBUGltSUBCHK)NOHAP T10H
- 3 1 -
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000066 日PAA bull GC2(VlO(1 AR21IH(VGH VlO)(IIIAI21)12
11111111111111 NICHT VER宍TEHEN 11111111111111 000067 OPG bull 05(1VlOt1(KVGCHlITlVlO)IOXlOOHSlNC1HETAII 1~~
11111111111111 NICHT VERSTEHEN 11111111111111 E
TOTAl PRESSURE DROP THROUGII CRACK 000068 PCC bull PT (DPAtDPFDPAA】13217lsquo11ldquoOPG
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000069 RETURN 000070 EHO FORTRAN 77 ERROR HESSAGES PROGRAH HAHE(PR IFLAG(1)OPTIHllE(21 JZK50011 HAHPP NAHCD TUE COHHON日lOCKIIAS TIIE ElEHEKT AllOCArEO 0制局側 IKVAL 1 0 OOUKOAR J1KSOOJ1 HAHPP NAH日 TUECOHHON BlOCK HAS rUE ElEHEHT AllOCATEO OH AH IHVAlIO OOUHOAR J1K50011HAHPP HAHTIIETA IIIE COHHOH BlOCK IIAS THE ElEHEHT且llOCArEOOH AH JHVAllO OOUHOAR
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SB 6 JfWS3-KlclaquofcSEPRI0JlIJPtlTpoundfli
laquoraquoraquo STAGNATION PROPERTIES
PRESSURE(PO) 15500 KPA
TtNPERAllllllltTO)= 2880 C
INPUT lNDICATOR(IN) 3 bull--gt INITIALLY SUDCOOLEO LIQUIDINPUT UOTIl 1ENPERATURE AND PRESSURE
BACK PRESSURE(PB) 1014 KPA
CRACK GEOMETRY
2C = 635000 CH
COD= 003300 CM
DEPTH 571 CM
IIYDR DIA= 006566 CM
DEPTHIIYDR 01A = 870
ROUGHNESS HEIGHT 062000-03 CM
AREA = 02095 CM2
PERIMETER 1277 CM
AREA RAT10(AEA0)= 100
NO OF 90 DEGREE TURN= 0
NO OF 45 DEGREE TURN= 0
THRESHOLD VALUE = 001000
OUTPUT
CRITICAL MASS FLUX = 043900+05 KGM2SEC
LEAK RATE = 091990+00 KGSEC
PRESSURE AT EXIT PLANE = 61816 KPA
QUALITY AT EXIT PLANE = 00112
QUALITY AT BACK PRESSURE raquo 03643
-32-
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JAERI-M 87-121
表B6 原研版コードによる EPRI例題解析結果
ldquo STAGHATIOH PROPERTIES 車窓噂
PRESSUREIPO) 15500 KPA
TEHPER111I1E(10)白 2880
tNPUT lHDICATDII(tH) gt tHITt LLY SUnCOOLEO LtQUIDIHPUT U0111 lEMPERAIURE AHO PRESSURE
UACK PIIESSUIlEIP日) 1014 KPA
定事獄事蹴 CRACK GEOHETRY 事噂康志事
2C= 635日00 CH
C日日 003300 CH
OEPTH= 571 CH
HYDR DIA- 006566 CM bull OEPTHHYOR OIA= 870
R日UGHHESS IiEIGIIT= 062000-03 CH
AREA= 02095 CHo事2
PERIHETER= 1277 CH
AREA RATIOIAEAO)= 100
HO OF 90 DEGREE TURH= 0
NO OF 45 DEGREE TURN=
THRESIiOLD VALUE 001日00
事事覇ldquo OUTPUT -
CRITICAL HASS FLUX 043900+05 KGH車窓 2SEC
LEAK RATE 091990+00 KGSEC
PRESSURE AT EXIT PLAHE 61816 KPA
QUALITY AT EXIT PLANE 00112
QUALITY AT 8ACK PRESSURE 03643
J1
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LFLドEKFbfgzhrreE
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i
(vii)
JAERlM 87-121
α =ボイド率
r ポリトロープ指数(=cpcv=1 33)
ρ =2相流密度[kgm3)
T 壁面のせん断応力
ωjj)
JAERI-M 87-121
l i C fc i
mmampmm9fM-eamp62qiampampt) BWRfcLlt(iPWRJlG^|--fflgti-e gpound-j-lt5EEfAraquo
raquoraquosWpoundt tSltraquoHLfc( l 2 3 )o N R C t t H raquo W f f i laquo laquo pound LTlgpm(4min ) pound
T t e I H I copy ^ S f poundcopyamp3 U5 )bdquo llffl^JiEgKBampfiHfc^TL copy- CClSflS^ffl
(B) ESKSraquofflaquoLfc^ ftMgH^EffcopySpoundlaquo4USfrSfrW6jMc-So (C) (A) IB) copyraquojatgtltfcEffrtraquo ampcopylaquoraquolaquoraquopound LT EcopyK^SSlaquolaquo34Ubullsectraquo
mmgmzyenxZo snaM^^-ttm ampltamp$(ampgtpoundpoundzMwmmmampwzgt
lB)copyWpoundKo^TttTfc1||S3SaWftScopyfflampC678) amp-ltM9] poundfflpoundgt ClQllcjSfS ^ W i B f ^ ^ i S o CT-(A)copyef3poundpound-laquoTcligate^tlliampOigamp(B)ltiiiS^$euro-SCilc J- T
C n - e t i E l ^ t f ^ i L r H e n r y copyxi(ll] [12] pound$ffl L T ^ S 0 JMR-eiiBiCWiKa- Kpoundffl
reg5o
1 pound amp 3 i raquo Dgt23)
_ 4xampgBHI D h poundsmfi ( 1
gn^jcta^aji-rs-fiaEottji^fliitwKgi^- tsicjamp^-aaTrcgrf 3laquocopyltilaquo
mil 0 lt L D h S 3
- 1 -
月
JAERI-M 87121
はじ め に
構造強度研究室では62年度よりBWRもしくはPWR運転条件のもとでき裂を有する配管か
らの漏洩率11関する研究を開始する本線は米国電力研究所 (EPR1)が作成した漏洩率解析コー
ド(1)を原研機FACOMM-3801ζ7ウン卜させ検証し解説と考察を加えたものである
漏洩率研究は米国で発展した(123)0 NRC は漏洩~検出感度として 1 9pm (キ4fmin)任
要求しており未特定位置からの最大許容漏洩率を 5gpm(宇 20Plmin)としている(1)日本
では IHIの矢野らの研究がある(45 )原研では配管破断試験が終了したので乙の設備を用
いてき裂を有する配管からの漏洩率研究lζ着手するのである乙の試験の目的は
(A) 機械加工によるき裂もしくは疲労き裂を有する配管からの漏洩率(kgs)を計測するその
結果き裂寸法と漏洩率との関係が得られる
(B)配菅11き裂が存在した場合それが原因で配管の不安定破機が生じるか否かを明らかにする
(C) (A)(B)の知見をもとに配管からの漏洩率を既知として配管11不安定敏墳が生じるか否か
の判断基準を与える別の見方をすれば配管の不安定磁場が生じる時の限界漏洩量を明ら
かにする
(B)の研究についてはすでに構造強度研究室の柴田ら(6 78 )金子ら (9J安岡ら(10)による精
力的な研究があるそ乙で仇の研究を新たに開始すればその結果を(B)と結合させる乙とによって
(C)の目的が達成される乙とが予想される漏洩率は当然ながら臨界流理論と密接な関係があり
(1)では臨界モデルとしてHenryのモデル(J1) (12)を使用している本報では原研版コードを用
いてBWRPWR運転条件における飽和水もしくはサプクール水による漏洩率について報告しで
ある
l基礎理論[l23J
き裂を流れる流体は 2i栂流となるが配管に存在する初期流体はサプクール水もしくは飽和水
とする水力学的直径Dhを
ip--EI--btiSUE-hEEEHR6EHUM前MLRBEgazpE
積一面一長
裂一周
き一裂
Xでき
凋唯一
h
ldquo
D
(I)
で定義する漏洩率研究ではLDhが重要なパラメータとなるまたき裂表面粗さは漏洩率Iζ影
響を与える乙と大である
図 12にき裂を通過するこ栂流の状態を模式的に示すき裂に沿って以下に示す3個の領域
を定める
領域 1 0 L Dh主主 3
乙の領域では液体ジェットが形成されその囲りを蒸気がとり囲む
JAERI-M 87-12 1
S2 3ltLDhlt12
ffittS LDhS12 HLRVXV -tt~mmmztxZo ssKM^xEimv Kampfrgtrraquojgttampo
m3Kamp1regXm-f2gtmltOtpoundltlt)pound3li (convergent c r a c k ) copy ^ ^ ^ t 0 d S J K o ^ T I i JATlaquoDltR5poundgfttt
(1) C0D( iL2clt J tRLTgtMltiVgt (2) poundlaquofflffilftfcraquo-TiSjWclaquogtLrilto (3) ampltix y hiLD h =12-e^^lcfialaquoL C copy ^ t - e ( i E ^ ^ ^ f ( i i p f I f S 0
(4) laquoHiElaquottaEltffS (5) 0Hzlt12Ih~mmkamptSlt x=0poundtZgt
11 laquolaquoS1J
GA= const (2)
dG G 5A _ 27 + A ~87 ~ deg ( 3 )
12 S l t t f i amp I l
6zK p pA dz Adz 2D
M)l4J4lTcopylaquofc^KUTto SKraquooTi|MftK3araquo)SIampS I 8IMuWpound1irflpound-e
z 9 (gt uA) bdquo _ 5 1 mdash = 0 i L T
MPV _ d( PA) u dz dz 2D4
imtwrn mrmammm$xampzgtlt mmm^ommAtixnampeK^^zE^m^^
A P = 2 D ^ 2 ( 6 )
- 2 -
JAERlM87-121
領域2 3 L Dh 12
乙の領域では蒸気泡が形成されるLDh三五12まではき裂に沿っての圧力は一定である
領域3 LDh 12
液体ジェットは二相混相流にだるき裂に沿って圧力は pIC向かつて減少する
図31ζ本報で考察する所のすぼまりき列 (convergentcrack)の寸法を示すき裂については
以下の仮定を設ける
(l) COD はLや2cと比較して小さ Lき裂面積は流れに沿ってゆるやかに減少してLく
液体ジェッ卜はLDh=12で完全に崩壊し乙の点までは圧力分布は平担である
(4) 液相は非圧縮性流体とする
0三五 z 12 Dhでは相変化はなく
(2)
(3)
x= 0とするョ(5)
質量保存則11
流路面積が変化するき裂を流れる 2相流の質量保存則は
(2) GA= const
(3)
もしくは zで微分して
九十山
内十内
運動量保存則12
fi=-d(pA)(fρ G2
dz Adz 2Dlsquo
運動量保存の式は
」 但盆
G2ι-(1νρ)いρA
(4)
(4)は以下のようにして求まるき裂に沿って単位長さ当り運動量を考えると流れが定常流であ
θ(ρUA) るから一一万I一 =0として
d(pAρu2
dz 一却h
Aa-u一
ρ一
引一也 (5)
となる (5)の左辺は密度変化と函積変化によって生じる加速度項右辺は外刀項であって第一項
は圧力勾配第二項は摩擦損失である摩擦損失の実験式として管長eICお貯る圧力損失を
企 p=fEtρu2 (6)
-2-
JAERI-M 87-121
T-4nlaquo maft^itour^iia^ss^ii-^-ltdeg u 2 ^ H i n s o c harass 2 JST
dQou8A)_ d G2A
(7)
B)(7)lcftA-fSi
mdash - ^ i mdash G A 9 z
( ^ ) - y 9 F ( 8 )
c n M 4 ) copy pound a i ^ 5 o KSiiJtGfiACggampi LTfMraquoyenraquoJfcD
G=GcAcA (9)
13 poundSlcBofcKampraquo
(4)tbn(z = L)raquopoundAn (z-=0) i f zK-3 l raquoTlaquoraquoL aicraquorfcff ilaquo3poundraquo4 0
Apoiai = Api + Apabdquo + Ap a r e a + Apf (101
= Go Vio _ G c Vio Ac 2 C 2 2 C 2 ^ Ao A Pi 57^2 o7^C-4mdash ) 111)
tDii^iicopy o bulle^g^bic j sectE^^T(i(4)copym i i|-e^^$ n s o
APacc = J G 2 ^ ( 1 ) ) dz
= J L G 2 C (i-x)v + xvg]dz aa o dz 8
aaKgt^Tffi (4)laquo-laquo+nif dvo dz=o tuzlto-e
A P a C c = J 1 2 D G 2 - ^ L d z + J U 2 r C( l -x)v 1 0 +xv g ]dz 0 QZ UZ
- 3 -
JAERIM 87-121
Af で与えれば単位長さについて生じる摩擦力はー一一ρu2で与えられるこれが右辺第2項であ
2Dh
る (5)をG=ρuを用いて書き変えると加速度項は
θωugA)θGZA ーマ三一=五 (-r)
A
一ZOB
=G2A万立lt~)+担A4立十 G2
Oz ρρσZ ρ (7)
(3)を(7)1ζ代入すると
(ρuZA)θ1 G2 aA 一一方Tー=G
2A万-zlt戸 )-7否7 (8)
乙れが(4)の左辺となる質量速度GはAの関数として質量保存則より
(9) G=GcAA
で与えられGcは後に定める
き裂に沿った庄カ損失13
(4)を出口ltz = L)から入口 (zτ0)までzについて積分しき裂に沿った圧力損失を定める
U()) ムPtotal ムPI+ Lpacc +ムParea+ムPr
と書いて右辺の各成分を順次定めてみるまずム P1は入口損失であって(2)を用いれば
o 2V Gc 2Vo AームPI と un ~U = cn ~U (ーム)2 C2 2 C2 A
れ
Mnu
となる
加速度項のうち密度変化による圧力降下は仙の第 1項で表示される
βPa同 =rG2品(1ρ)dz
=IG2是((1 -x)い XVg J dz U2J
聞において仮定(4)を考慮すればdvodz=Oとなるので
dvιd dpacc =rUG2 UVl且 dz+ Jl~D G2
ー ((1-X)Vo +xvR Jdz dz U -dz --- _ bull
-3ー
it--flit--iiiu
JAERI-M 87 -121
=G 2C(l-x)v 1 0 + xvg )gtbdquo
= G 2 ( ( 1 - X c ) Vic + X c V g c - V l 0 ]
=G a Cx c (v g c -v I 0 )3 03
aaicfeigtrx (z=i2D)=o amplttovc = v 1 0 (^ESlt t ) poundffiffi Uzbdquo G t t^p^n i t - r
G2 = G g G deg = -^-(l + CAcA)2] (14)
G 2
APacc=^- S -C l + CA cAi) 2][X c ( V g c - V 1 0 ) ]
G2 dA A P = J o ^A d ^ d Z
AO A
= G 2 A 2 fAc -yenmdash dA U c A laquo J A 0 A 3
-f- ( v l l i - l + ( J ) ) + x ( v v bdquo ) l - l + ( | ) ) )
tt6)copy^3SfCfc^T
A C i 3 d A = r i ^ d A + j A C bull+raquo(-gt d A AO bullbull AO A Ai
f xdz
fcJctf
J xdz 12D
- = Vgc+_V gj_
2
ttyen^Wttttlsect LTx ( v g - vbdquo )fflJgpoundiraquocopyft(tplusmn Lfcc
- 4 -
JAERI-M 87121
=G2((1-X) VIO+XVg)~位m
=G2((1-XC)Vlc+XcVgC-VIO)
U3) =G2( Xc (vgC -VI0))
(13)において X(z=12D)=OおよびVlc=V10(非圧縮性)を使用した Gは平均値であって
G2 = 今~=手(1 + (Ac AIア〕 (14]
よって(13)は最終的に
tPacc =子(1 + (Acl AY)(xc (い (15)
となる
次に加速度項のうち面積変化による圧力降下を求める(4)の第 2項より
G2 dA
tParea = J 一一一一dzρA dz
4AC G2v = ーーーー-ーJAO A dA
dA
=手 (v1o-1+会内王(予g-V10)ー1+(全)2 ) (16)
=GiAI会
h+X(Vg-V10)
Ad d A や dA+fC Ai
酬の第3式において
JAC43dA=JAi AO AO
とし右辺第2項の積分計算においてvg(A) X(A)のままでは積分不能なので
Z-z
d
一d
x一X
D
一
D
L
U
一LU
FJEFSJ
一一-x
および
日切ご _Vgc+ Vgi V g一一一宮一一
なる平均的値を使用して X(Vg-VIO)の項を積分の外1lt出した
-4-
JAERI-M 87 -121
mmzmmampiz laquot BE nnTmxzm 4 s t n r-- f G 2
J
^ 2 - D h C G 2 v d Z
= mdash T G 2(xv g+ ( l - x ) v bdquo ) d z
fC2
- ^ C (xv g +( l - x ) v 1 0 K L D h - 1 2 ) )
f = T ( | - 1 o U 2 ) (19)
TxZgtnZ0 sectgfflffi(H-ft^poundtiott5copy^Nikradsereg^poundffl^Tf pound
p = 2 1 o g ( R h k ) + 1 7 4 (20)
14 fflOEfipoundKraquoiSSltcopyMamp
Pc = P o - A P t o a l = F ( G c )
=PO~Y1^ ( Af ) 2 + 1 + ( i f ) 2 X c ( v ^ V l o )
+vo 1 - ( ^ ) ) + x ( v v ) U - ( - ^ ) 2 )
+ ((xvB+ (1-X)VJbdquo(LDI-12)) (21)
i t t S o BDraquoc5igtrpc poundampSfcfiG cgEftTteltTittfcgtttl gt raquo _ e c reg G c ^ a 6 5 0
- 5 -
JAERIM 87121
最後に管摩擦による圧力降下は凶の第4項で表示され
L f G2
ムPr=J 一一一一九 ρ2Dh
=iIL GZv dz 2 Dh J 0
=ム sG2(xvg+ (l-x)v1o)dz 2Dh
fG2
=子 ([ xVg+ ( 1 -i( ) V 10 ) (L Dh -12 ) )
となる Dhはz11依存せず一定とみなしているので積分の外に出しである
管摩擦係数 fは
f=T(tρu2 )
U8)
U9)
で与えられるき裂の表面は十分荒いと考えられるのでNikradseの式を用いて fを
i=叩 Rhk)+174 四)
で評価する
14 出口Eカと臨界質量速度との関係
以上で側で定義した 4個の圧力領失項が定まったき裂出口における圧力は出口における質量
速度の関数であるから
PC = POームPtotal=F(Gc)
G~ V10 Ac = PO -c ( I~ (一一+1+ (五一iHXc (vgC-vlo) ) 2 C Ao
+VIO 1 -(うと))+王仔g-V10) 1-合))
+fx干g+ (1一五)VIO ) (LlDh -12) ) 1)となる聞においてPCを求めるにはGcが既知でなくてはならない次章で乙のGcを求める
-5ー
JAERI-M 87-121
2 2ff iB^Mi$laquoGc (123)
(1) if^fflrMUiffi^Jx-r mamptirZo (2) ^copyfpoundJg M t t H i ^ K i ^ ^ u B u = l i i S (3) 0 s J L D t laquo 1 2 T l x = 0
CfflltS^copyfeilcG c(i
G = - C x - ^ + ( v 6 - v ) - g )- (22)
i laquo t gt 5 o Ql)poundgtpoundiq22)poundALlaquoSIlpoundttiiA(pound^LCo T ^ e teffiaKfctf S t tS i l pound ^ L T l gt 3 o
fltffcatfcfcT LT lt pound laquok -p left s 0 Henry li-3poundiBlaquoaEBrticfctf 1 ttaaampflEOampMffli ffKH--gpoundffiLfc an tnffl^ntfLDhsi2olaquolaquoKiraquor
= N dp dp
i ^ S o c e l t
N = 20 0 xE xE lt 005
N=10 x E S005
X E = C 4 ~ pound J E S g - Si
d x E _ u XJ dp ^ x dp (2laquo dp -s J E
amppoundftlMScopyEttttl9amppoundft0 6 i T
dv vbdquo _ dp pj-
r = C p c v
- 6
JAERIMB7121
2 2相臨界質量速度Gc(123)
Gcを求めるに当って以下の仮定を設ける
(11 き裂中の流れは低クオリティ高圧とする
(2) その結果流れは均質となり usul= 1となる
(3) 0 ~ LI Dh ~ 12では X==O
乙の仮定のもとにGcは
Gトー〔 xh+(vg-vl)451ildp
bull 0 bullbullbull ap 2)
と表わせる(1])をもとに闘を導入した結果を付録Aに示した下添字eは出口における状態量
を示している
L Dh孟 12の領域では相間質量移行率が無視できなくなるかっ図1図 21ζ示したように圧
力が急激に降下してくるようになる Henryは一定面積流路内における l成分臨界流の棺間質量
移行率11関する実験式を提示した (11)乙れを用いればLlDhミ12の領域において
回)
となる乙乙lζ
N = 200 XE XE lt005
N = 1 0 XE 主主005
Sn -S X= (ーとーeJ
助
Sg-SI ldquo
乙れを微分して
Aιds dXE
(1-x)ザ +x孟止XE - dp 0P dp にSg-Syen
-E 幽
iii
であって添字Eは熱力学的平衡状態を示しておりすべての状態量やその微分値は上流側よど
み点抗態を固定したままで熱力学的平衡条件から定まる乙とを示している
さらに蒸気相の圧縮性は等温変化のもとで
dvι=ーヱL
dp pr 四
r = cpl c
-6-
JAERI-M 87-121
G2
c = [x - ^ - ( v ^ v ^ N - j j ^ 1 26)
x = B ( x L T - x ) d ( z D h - 12) (27)
B = 00523
x L T = N x E (28)
T amp 3 0 (Z7)poundz = 12D h(x=0) i z = L ( x = x e ) i copy F B T e laquo t pound plusmn
x = x L T [ l - e x p - | ( z - L ) H x e expC-i ( z -L) ] (29) Dh Dh
i t t O z = 12Dh Tx = 0 laquo S lt 8 f c f t A f i t f
Xe=xu T Cl-exp-B(LD h -12)J] (30)
secttftSlt fclt29)pound z =12 Dbdquo pound z = LCD^-eatiJ-LTtfflgliKfcW-S 3^ J T-fpound$a6
X L - 1 2 D ^ 1 2 D h x d z
mdash XLT _ D 1
B LDb-12 u
Po - P B = -^pv bull (32)
G = gtu $ X
G = v 2 o ( P o - P B )
- 7 -
JAERI -M 67121
で与えられる聞と闘を聞に代入すれば
G宮〔 xiL(vg-V10)NAEi〕2pr 8 υ dp (26)
となる
混相体のクオリティ xは指数関数的IC緩和するとして
x=B(xLT-x)d (zDh-12) 町)
としてみるここに
B= 00523
XLT = NXE 側
である闘を z=12Dh(x=O)とz=L(x=x)との閣で積分すると
x= X州一切ト喜 (z-L)))+ Xe時ト主 (z-L) 1 JIh Llh
倒)
となり z=12Dhでx=Oなる条件を倒に代入すれば
X=xLT(1-expーB(LDh-12) J) (30)
が得られるまた仰を z=12 Dhとz=Lの聞で積分してこの区聞における平均クオリティを求め
ると
王=--L-fL xdz L-12D
-nd
一D一
F一YLA
一BT
X 一一
(31)
が得られる
最終的に凶と聞とを同時に満足するGcを見い出せばよいそれには出口圧力を変化させてくり
返し計算でGcをもとめる必要となるデータはき裂形状とよどみ点圧力温度である
また流れが臨界流に達していない場合は単相流非圧縮性流れの式から
Po -PB= 2ρu同 間
G=ρuゆえ
G=2ρ(Po -PB ) 倒
となるf
(2)ではG= 2g石O-PB)となっているが間違いだと思う EP副プログラムで酬を使用している
ので問題はない
-7ー
JAERI-M 87-121
3
(1) BWRjMampgft (2) PWRaKftft
lcfcy-Ssch80fcJO schl60ffl^|l)^tcopyiiia^^is6Co itampamppound-amp 1 icf^to poundcopyt raquo - e ( 4 S a S 2 c pound8(BI |alaquot tC0Dpound 8 l raquo S L f 5 gt - laquo i L f c o 2c = 20 50 100 mm COD=005 010 015 020 025 mm U i 4 B 8 B 12B 16 B copy sch 80 amp J Ofschl6Og2copy0PWpound Ltz0
3 - K0fctjpound LTt tEI^Ka i igGc (kgm7s) ^ 5 ^ 8 ) 1 ^ f c pound ICKATcopylaquot 9 K 3iiBlWpoundLTGc (gpmmm 2)^J6Co
1 kgm2s= 11 mVs=(l378543)gallon10 6mm 2(l60)min
- 1585 xlO^gpmmm2 (34)
W c = G c 2 c C O D (35)
31 n5tflraquoaaGepoundpound8JBttpoundregNff
= 100mm 5OmmiLfcfl0GeM^LT^5o 2 o O H i J t g f 6poundi^f( poundpoundlt I f t o T l i bull S t i t f ^ ^ S o 2c = 20mmff l l ( iLT( i^^^l l4 g]5 i ^ lt ^ - t - 3 f c 0 oIC|a6 iH7t i2c=100mm 20mmcopyBcopyPWRiIiK^copyGlt 2-^rTo ftiO ^JimdashSfcLT^So 2c=50mmcopyH(i^LT( i^ j ^^ Ccopy 2 f tcopy l lpoundpoundlt- i f e L T W c 0 pound ftrt6g^)8(amp0$M8
JilJcopyCltt^tgtaBiKlttGelttcopyBI^plusmn2clci^cff-rcODiLfccopyffi^-SCii5laquoo L T E f f P S i laquo e E f r laquo f f f t t lt 3 6 a f f 4 L i t t f c 4 amp S raquo laquo i t t 0 e
32 n j M t t 9 U W pound pound 8 pound t t lt a gt M i
-3flcWclttS^WltbcopyM^to5o SHcopyi iraquoraquoplusmnGcbulllaquolaquoltbull W cCgpm)poundampfflLT (^copy-CCfflffiO^^^ffl-C^So S8raquo6Eri3Tfc fflfcJcSWc^^-To H8Ki5gpm lregJ|gpound lgpm|SS$ampSLT3o CfflSI^ffl^SCifcfcoT KtziZ2 c = 100mmpoundbull-
- 8 -
JAERI-M 87121
位司考3
原研版漏洩率解析コードを用いて
(1) BWR巡転条件
PWR運転条件
における sch80および sch160相当肉厚からの漏洩率を求めた計算条件を表 1IC示す乙の計
算ではき裂長さ 2cき裂開口変位CODとき裂深さ Lをパラメータとした 2c=20 50 100
(2)
mm COD = 005 010 015 020 025 mm Lは4B 8 B 12 B 16 Bのsch80およ
びsch160配管の肉厚とした
コードの出力としては臨界質量速度Gc(kgm2 Is )が得られるがζの値をもとに以下のように
単位換算をしてGc(gpmmm 2)を求めた
ー
-lili--
1 kgm2s= 11 Im21 s = ( 113 78543 ) gallon 1 106mm2( 160) min
(問)= 1585xlO6gpmmm2
Dhは(1)から求めたまた質量流量Wcは
(35) Wc= Gc 2 c COD
から求めた
臨界質量速度 Gcとき裂形状との関係
図4から図7にGcとCODとの関係を示すこのうち図4と図5はBWR運転条件において2c
=100mm 50mmとした時のGc値を示している 2つの図を比較すると両者は全く重なってい
る乙とが分かる 2c=20mmの図は示してはないが図 4図5と全く同一であったっき1ζ図6
と図 7は2c= 100mm 20mmの時の PWR運転条件のGcを示すやはり両者は一致している
2c=50mmの図は示してはいないが乙の 2枚の図と全く一致していた 乙れが臨界流の特徴
31
jitBilli--Eiri--
である
以上の乙とからき裂形状と Gcとの関係は 2ciζは依存せずCODとLにのみ依存する乙とが分る
そして配管口荏が大となる程配管肉厚すなわちき裂深さ Lが大となるため管摩擦が大となるので
Gcが小となるのである
臨界質量流量Wcとき裂形状との関係
つぎにVれとき裂形状との関係を求める現実の漏洩量はGcではなく Wc (gpm )を使用して
いるので乙の値の方が有用である図8から図13までに聞によるWcを示す図8Irは 5gpm
限界線と 19pm限界線が示してある乙の図を用いる乙とによってたとえば2c=linfinmmを有す
-8-
32
JAERI-M 87-121
h 16 4 y-^sch 80Egjampraquoamp5 gpmOiiS ipound-4gtLSCODfflffigglc^iampSCt^tijjfeSo 3 copy0y^(tCOD==O22mmpoundgEltampltitl6o BWRPWR0M-Ji3pound[118 tmuttktamptZC t claquofc oTPWRBcopyWc 02fJBWRB$0Wc =fc 0 W t ^ S C i ^ S o cnlaquoGc0fi 5 PWRI$ copyBWR8$J raquogt fc^-eab-Sraquopound-bullampbdquo
S)14^tH17lCig|W(C2c^fS^TCODiLi^^degy gt - pound UcMfregW cpound^-ro CfflEl A^2c fc J c cOD^ h i t t n i f a i S t f ( i S ^WcA laquo Jgt t5C iU lt raquoS o W c ( i 2 c
33 1 3 5 gpm europound bullamplaquoraquo- pound
S8gtraquoiai3ffl^rWc= 1 3 5gpmpoundpound-tf LtfbullgfrcopyCOD poundig^-i ^gtT Ciamp0Wlaquo pound ^ ^ 5 2c i f f lBg^B^t ^ lcLfc0^18iS l9TT5o 2 c 0 ( i LT(i20 50100mm 0 3 ^ laquo D ^ 5 gt - pound LfcOt i gt^in( i5^Wcmdash^t + S 2cpoundCODcopyfi0i|Mamp-fe-ViMampttDmfrZnZnampo ^gtH18 19iefctPTWc=3 5gpmpoundt3-zZ7-9ampampZtljetl2 ^ J t f 1 ^ L ^ ^ - ^ i i n - r ^ ^ ^ a f t t i 2c= 20mmT(iCODgt 025mmi^oTLt-55^J -T5o I tSCf005ltCODi025mmt r^k^-1i CODgt 025mm(Co(gtTttltraquoLT^
4 M lamp
(1) laquopound3 (2) SMP^amp (3) tsmmz
(1) Kft^GcttsectpoundEHnpoundttpoundpound9E|3icttU 58[gltlciittLtt^o ^LTitfS
(2) 1 3 5gpmpoundiStSlflngfipoundsectSfipound0|lf|poundIILfco
- 9 -
符
JAERI-M 87121
る16インチ sch80配管から 5gpmの漏洩を与える CODの値を容易に定めることが出来る今
の例ではCOD=022mmと読みとれる BWRPWRの差で見ると図8と図11とを比較する ζと
によってPWR時のWcの方がBWR時のWcよりも大であることが分る乙れはGcの値がPWR時
の方がBWR時よりも大であるからである
図14から図111ζは横軸lζ2cを採ってCODとLとをパラメータとした時のWcを示す乙の図
から 2cおよびCODが小となれば当然ではあるが叫が減少することがよく分るまたWcは2c
lζ対し直線で変化する
33 1 35 gpmを与えるさ裂寸法
図8から図13を用いて既=l35gpmを生ぜしむる所のCODを読みとって乙れらのWcを
与える 2cとの関係を明きらかにしたのが図18と図19である 2cの値としては 2050 100mm
の3点のみをパラメータとしたので少々雑ではあるがWcを一定とする 2cとCODの値の組み合せ
状態がとの図から得られるなお図1819において叫=35 gpmを与えるデータ点がそれぞれ2
点および 1点しか与えられていない理由は 2c=20mmではCODgtO 25mmとなってしまうから
である計算では 005 孟 COD~ 025mmまで変化させ CODgt O 25mmについては計算してい
ないためである
4結 論
米国電力研究所が作成したき裂からの漏洩量を求める計算コードを原研機にマウン卜させた
初期流体は飽和水かサブクール水であって臨界流モデルとしてはHenryのモデルを使用してい
る乙のコードを用いて質量流量を
(1) き裂長さ
(2) き裂開口変位
(3) き裂深さ
をパラメータとしてBWRPWR運転条件で求めたその結果以下の乙とが分った
(1) 質量速度Gcはき裂開口変位とき裂深さに依存しき裂長さには依存しない そしてき裂
関口変位が小なる程またき裂深さが大なる程Gcは低下する
(2) 1 3 5 gpmを与えるき裂開口変位とき裂長さの関係を図示した
謝 百字
本報をまとめるにあたっては構造強度研究室柴田勝之博士よりまたプログラム編成にあたって
はCSK関谷秀郎氏より有益なコメントを受げました
-9一
JAERI-M 87-121
n m
[1] RP Collier et al Two-Phase Flow through Intergranular Stress Corrosion
Cracks and Resulting Acoustic Emission NP-3540-LD April (1984)
[2] D Abdollahian B Chexal Calculation of Leak Rates through Cracks in Pipes
and Tubes NP-3395 December (1983 )
(3) M E Mayfield et al Cold Leg Integrity Evaluation NUREGCR-1319 R 5
February ( 1980)
(4) fciF ampa w Effaa i8gtampcopylaquoKmlaquoE 23regBampteygts9AmtiiMix M B313C1986)
C5) T Yano E Matsushima A Okamoto Leak Flow Rate fromThrough-Wall Crack
in Pipe 2nd ASME-JSME Thermal Engineering Joint Conference Hawaii
March (1987)
(6) K Shibata S Miyazono T Kaneko N Yokoyama Ductile Fracture Behavior of
Circumferentially Cracked TYPE304 Stainless Steel Piping under Bending Load
Nuclear Engineering and Design vol 94 (1986)
(7) mm amp mihiifr Ramp^ampti+ampsvsmmmltDmmitMyen9plusmnLBBMb E8laquo24laquo5 (1986)
(8) mm raquo WHS wmttziiMmmmampGtzGt yf-pssus304SiBejraquofcj ampSTS42ampXmampBltDampmtM$M JAERI-M 86-078(1986)
(9) amp^ mm M sraquo m^ampampmttvmmmmt2gtw JAERI-M 85-064 (1986)
cio) gem mm raquo Bgt ejFElaquottcopyffittttlaquofcHetpound (raquo2laquo) JAERI-M 86-098(1986)
(11) R E Henry The Two-Phase Critical Discharge of Initially Saturated or Sub-
cooled Liquid Nuclear Science and Engineering 41 (1970)
(12) R E H e n r y HK Fauske The Two-Phase Critical Flow of One - Component
Mixutures in Nozzles Orifices and Short Tubes J of Heat TransferTrans
of the ASME May (1971) fcJfgcopy$IE8 (1 sep 1987) K^^rJpoundlTlc^StfregXtt^^fcf f le i i JDLrJlto
(A) T Yano et a l Leak flow rate from through-wall crack in pipe JSME
Tuternational Journal to be appeared
(B) T Yano et a l Evaluation of leak flow rate and jet impingement related to leak before break Nucl Eng Design to be appeared
CO H John et a l Kritische Leckstromung aus rauhen Rissen in Druckbehaltern
kfk 4192 to be appeared
- 1 0 -
]AERI -M 87121
献文考参
R P Coll ier et al Two司PhaseFlow through Intergranular Stress
Cracks and Resulting Acoustic Emission NP-3540-LD April (1984)
D Abdollahian B Chexal Calculation of Leak Rates through Cracks in Pi pes
and Tubes NP -3395 December ( 1983 )
M E Mayfield etal Cold Leg Integrity Evaluation NUREGCR-1319R5
February (1980)
矢野松島岡本配管貫通欠陥からの流出流量第23回日本伝熱シンポジウム講演論文
集 B313 (1986)
Corrosion 〕-〔
(2 )
(4)
(3 )
dnttbijuMANnu町frpド9Pドtμトゃに広
υιhhhl吻1
j
T Yano E Matsushima A Okamoto Leak F10w Rate fromThrough-Wall Crack
in Pipe 2nd ASME-JSME官官rmalEngineerir恵 JointConference bull
March (1987)
Hawaii
(5)
K Shibata S Miyazono T Kaneko NYokoyama Ductile Fracture Behavior of
Circumferentially Cracked TYPE304 Stainless Steel Pipi曙 underBendir事Load
Nuclear Er習ineeringand Design vol 94 (1986)
柴田金子横山ほか周方向欠陥を有するSUS304鋼配管の延性破墳挙動と LBB評価
圧力技術24巻 5号(1986)
柴田大場川村ほか貫通または未貫通欠陥を有する 6インチ口径SUS304鋼配管およ
びSTS42炭素鋼配管の延性破境挙動 JAERI -M 86 -078 (1986)
金子柴田大場ほか軽水炉配管材の延性破墳に関する研究 JAERI-M
(1986 )
安田柴田大場ほか軽水炉配菅材の延性破壊に関する研究(第2報) JAERI-M
86 -098 ( 1986)
85ー064
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
R E Henry Theτwo-Phase Critical Discharge of Initially Saturated or Suo-
cinfinled Liquid Nuclear Science and Er恵ineering 41 (1970)
R E Henry H K Fauske The Two-P加seCritical Flow of One -Cornponent
Mixutures in Nozzles Orifices aOO Short Tubes 1 of Heat TransferTrans
of the ASME地Iy(1971)
なお本稿の校正時 (1sep 1987)において以下に示す最新の文献を得たの守追加しておく
Leak flow rate frorn through-wall crack in pipe JSME
dl
噌
EA〔
(12)
T Yano et al
Tuternat ional Journal to be appeared
T Yano et al Evaluation of leak f10w rate皿 djet irnpingernent related
to leak before break Nucl Eng Design to be appeared
H John et al Kritische Leckstrるrnungaus rauhen Rissen in Druckbehal tern
(A)
(B)
-10-
to be appeared kfk 4192
( C)
JAERI-M 87 -121
i n laquo bull laquo =
Po To 2c COD L k m s kPa degC mm mm mm cm
BWR 6865 2845 20 50
100
005 010 015 020 025
86 127 174 214
0003
PWR 15651 3249 20 50
100
005 010 015 020 025
135 230 333 405
0003
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JAERI-M 87121
件
圧 力「五度 き裂長さ き裂関口変位 き裂深さ 表面粗さ図 番
Po To 2c COD L k
kPa C mm 官官n 官官n c町l
005 86 20 O 10 12 7
BWR 6865 284 5 50 O 15 174 0003
100 020 21 4 025
005 135 20 010
230 PWR 15651 3249 50 015
333 0003
100 020 405 」025
--
条算2十表 1
上から順次sch80配管48 12 16B板厚に相当している
κヶノパル何〆シシ4ェ三
写汚字ヲヌ~ガミと
Pb PIyen lt110 lt 3 3 lt 110 lt I2 _
WAWH3ケ~Mとご
--一一一一一一沼稲zqTI附PHASEREGION
上から順次 sch160配管 481216 B板厚lC相当している
路話室grVAPOR
LlQUIO p芳男
AnE|し
z 110gt 12
するどい角を過ぎる飽和水もしくはサークル水のき裂内流動型式図 1
一一」ふれ」
ASSUMEOyen ーーーーー--~shyACTUAl-
yen Z
LlDh= 12なる場合のき裂内流動型式(11 )
-11-
110 bull 12
図 2
pound
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19B7 March 11
13 4 laquo Tf ft L13
I Po =6865 kPa =I 50000
0 0-5 Dh(mm)
i i i i i i i
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33
14 BWRjlfe^ToKMKGciCODiff lBMSi (2c = 100 mm)
~明旬同司~~明弔問_--lt-~一一ー 1
一 一一hellip一一一一
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た白河
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infin7HNH
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PO =6865 kPa To =28450C
2C=100 mm k =30um e4
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tl
O
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01 0-2 COD(mm)
O
O 1ge7 Apri 9 i田
inlet plane Ao
BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 100 mm) 図41
4EA L
き裂寸法図3
1987 March 11
o o o o in
JAE
RI-M
87-121
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B
B
B
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凡 =6865kPa To =28450C 2C=50mm k =30um
叫
ε ε05 崎ε a m u () 1
51
O 05
Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
O O
Dh(mm)
o 01 0之 03COD(mm)
05 o
19amp7 Aprillgt iso
PWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係
(2 c = 100 mm) 図6BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係
(2 c = 50 mm)
1銘7April 17 iso
図5
JAE
RI-M
8
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-
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k =30um
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2C =20mm k =30μm
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O
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o 01 ひ2 03 COD(mm)
05 O o
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o 01 02 03 COD(mm)
05 O
la7 AprillO is図8 BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 100 mm)
T鎖rIMay7 Iso
図 7 PWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 20 mm)
JAE
RI-M
8
7-1
21
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BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 20 nun) 図 10
1987 May 7画
BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 50 nun) 図9
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87-121
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PWR遂転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 50 mm) 図 12
1987A防illOiso
PWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 100 mm) 図 11
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BWR運転条件下の質量抗量WcとCODとの関係 (4B 8 B配管)図 14
PWR連転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c=20mm)
1967 May7 Is
図 13
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PWR遥転条件下の質量流量Wcと2cとの関係 (4B 8 B配管)図 16
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50 100
2C(mm) 20 O
50
2C(mm) 20
1967 May 15也
1民r1May 9 iso
BWR速転条件下でWc= 1 3 5 gpmを与えるCODと2c図 18PWR運転条件下の質量流量Rと2cとの関係(12B16B配管)図 17
JAER
I-M
87-121
COCO CD
se^joo mooco gtioosr
o o pound E SS
o CM
CO
o CM
u
AJ Q
O
U
e 3
p
m St a
(uJUJ)aoD
-20-
ダWc
』〉阿刃向玄infin48-N-
03
E E ~ 02
Q
O 1
po
100 50
2C(mm)
19J7 May明国
PWR運転条件下で叫=1 35 gpmを与えるCODと2c図19
JAERI-M 87-121
HMA Henry(DmWtilTil (12)
(i) mampltoamp $fl3 Wi = (gt ui Ai
3KSMB W 8 = lt o g u g A g (AD
(2) ilfampficopy^
d(WgUg+WiUi) =-Adp+dFw ltA2)
ffi^J^liaiCjS^^lttiii)llcj5^^(i^^^J0^trSiLTlaquo^^^^^-r5i (A2) (iWg=xW W = ( l - x ) W G=AW4ff l^ t
dp=-d[G x u g + ( l - x ) u ] (A3)
SJ^Bfra dG=OTltfc bullsect$raquopound (A3)laquo
dp=-GdC x u g + (1-x) u ) (A4)
i tt S o Bgf^fite throat g|5Tpound t 5 C i ^
c - _ [ d ( x u g + ( l - x ) u i 3 _ c d x k + ( l - x ) u i ^ 5 )
K l ^ f t laquo throat SiJKfclr
- g - k - 0 CA6)
T5o (A5) ICfe^TuipoundxlttkTg3gLrsecto
(A 7)
xG = lt0g ug a
(1-Ug =
- x) G = P ui
kui ( 1 --a)
fcOai ufB4-T4i
U ] = xv R +k ( l-x)vi c U ] = k (A 8)
tiss cn (A5)iclaquoAtn(i-^-=oatLT
-21-
JAERIM87121
付録A Henryの臨界流モデル (12)
乙乙では仰を導入しておく
Moodyは1成分2相混相流の質量速度を熱的平衡のもとで求めたここでは非平衡モデルを用
いてよどみ点状態量のみを既知として質量速度を求める
(1)連続の式
(2)
I夜相
蒸気相
運動量の式
W ρU A
Wgρg ug Ag
d (叫Ug+WU) =-Adp+ dFw
(A1)
(A2)
圧力勾配による外力と運動量による外力は摩擦力より大であるとして摩擦力を無視すると (A2)
はWg=xWW=(-X)W G=AWを用いて
dp=-d(Gxug+(l-X) u)
臨界流では dGOであるから (A3)は
dp-Gd( xUg+ (-x) u)
となる臨界抗態は throat部で生じることから
dxu~+ (1 -X)U _ dxk+(I-x) u G f= ー(- ~-g --- )=ー〔dp dp
臨界条件は throat部において
dG I
dp l - V
である (A5)において Uを xとkで表現してみる
xG =ρg ugα
(l-x) G =ρI UI (1-α)
Ug= kUI
よりαとUgを消去すると
U=2Svg+k (l-x)vLG k V
dGとなる乙れを(A5)に代入すれは一一ー=0を考慮して
dp
-21ー
(A3)
(A4)
(A5)
(A6)
(A 7)
仏8)
JAERI-M 87-121
-G- = C xk+ (1 -x) v f + k O - x ) v ) G 3
= G - d _ [ ( x k + c l - x ) ) x v f f + k ( l - x ) v n ( A g )
G ^ - ( - ^ - [ x k + ( l - x ) ) x v raquo V gt r ^
i S^^S f f t ^ i
G2
c = -c |-l+x(k-l)mdashlaquo+^l+2x(k-l)+v2 0c-l)+k(l-2x) g
civ ~ mdash V7 dk + l+x(k-2)-x 2 (k-l)^+x a - x ) ( v i - p E ) ^ r (All)
(a mtiimv-r4bLltimjpoundti-ampo cornsitix^
d v laquo x dx yen
g + ( v g - v ) ^ Go=~C x ^ g + ( v g - v ) ^ ] (A12)
- 2 2 -
JAERI-M 87121
xvg+k(1-x)v _G-1=一一(xk+ (1 -x) (XVg-rKkyenJ -1) V) GJ dp
=G1-〔xk+(1-x))xv+ k (トx)vL) ) (A9) C1p q II k
よって
Xv+k (1-x) v G=ー〔百E〔lxk+(1-x)lb I〕1 仏10)
微分を実行すると
G ト=一〔守t七か1川1作川+x(α併山kトk-l寸1川)川伽+~(1μ1+2x(k- 1) 川+刊v)ωω2恥刺(X-l)刊)dp k
一一一一一 dv Vn dk + l+x (k-2)-x2 (k-I) )高I+x (1-x)(v)-in石 J-1ωJ)
乙乙で次の仮定を設ける
(1)液相は非圧縮性とするすなわち生 odp
(2) 流れは低クオリティもしくは高圧とする乙の場合k宇 1としてよい
以上の仮定を(All)I乙適用すると
x-p
d一d
lsquovv a
w
lsquo+
V--D-
Ju
一JUx
一一2
e
G
(A121
が求まる乙れが閣である
-22ー
JAERI-M 87-121
ID EPRii$mmv7^-yzmwmmnv-7^-ysTEAMzicmpoundMz-tzo (2) EPRIJRraquolaquo7 ri-f-yilBWIKraquoa+^i-^gtlfflcopy(ftraquoOfcraquoKlaquoffcK +
7^-f- bull JAERI poundfF$ L poundltDifC1ampraquopound LT STEAMZ poundraquoVvfc0
(3) lt OS LAcopy LSI Hi (THRESH) S A f - K L f c fttfcampraquottLfcraquopoundttltltD f i ^^ f tLT^Sc original)iSTlTHRESH=l E -3Tofc 0
SB cKilJf-9 FORMAT pound ^ t 0 SB 2 ( c A ^ r - ^ copy ^ i i ^ amp ^ t o SB3IC Cl)KElaquoSlT^SttraquotS4-ro SB 4KJCL-- C O + K A ^ f - ^ ^ S f t f t n T^So SB 5raquocH5fliS7degn^ 7AlaquoJxh^ 0 SB 6fcftJMpoundSatfJlTIgt5o ^reg
JAERI-M 87121
プログラムリスト
以下に (1)IC記載されている漏洩率解析プログラムを原研機lζマウントさせたリストを示す
原プログラムとの変更点を以下lC示す
(1) EPR 1版蒸気表サブルーチンを原研版蒸気表サブルーチンSTEAMZI乙置き変えた
(2) EPR 1版蒸気表サブルーチンと原研版蒸気表サフツレーチン聞の単位換算のために新たにサ
フツレーチンJAERIを作成しこの中で単位換算をしてSTEAMZを呼んだ
(3) くり返し計算のしきい値 (THRESH)を入力データにした 計算が発散した場合はこの
値を大にしてやる original版ではTHRESH=l E-3であった
表Bllζ入力データ FORMATを示す表B21C入力データの意味と単位を示す表B31乙
(1)に記載されている計算結果を示す表B4にJCLを示す乙の中に入力データが定義され
ている表B51ζ原研版プログラムリストを示す表B61C計算結果が出力されている
値と表B3の値とを比較すると両者は一致しているのでマウントは成功したとみなした
-23-
乙の
付録B
1
1
1
(
1
1
J
l
JAERI-M 87-121
SB 1 Kfif-9 FORMAT
I N P U T D A T A S H E E T PACE OF
ft IB ft -rvrtLt JOB NO raquo - K laquo f l t PUNCH i t 1 i 7 3 - 8 0
IBJOB m VES DECKNAMB NO
J
) ] 4 5 B 7 8 9 l 0 i 3 4 S G T H 9 l a i j lt S 6 7 f l 9 0 l 3 3 4 5 6 1 IS 16 7 bull 8
7 8 9 0 1 H S C 7 H Q 1 n lt j 6 M 9 0 1 7 3 4 5 6 7 8 9 0 I 3 4 S 6 7 I 9 0
IINKITJWII PlrfW^) Traquo4CHfiT) PBfW^W TiHRBJHtw l h i i i i i h i i u j i EU(flH^) BWii)i EKflfM -iW EWCmo bull v1) ftRCMraquoiri M - t l ^ n ^ l ( ( i
I I I 1 1
II 1 I 1 1 1
__i _ 1 bdquo J i 1 1 I
1
T T T I I I
1
T T l 1 l i 1 1 1
J ( 1 (
1 1 1
j T_ 1 t 1 1 2 3 4 5 7 8 9 0 1 1 3 4 5 6 7 6 510 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 1
1 l 3 7 8 9 1 0 1 2 3 4 5 7 1 9 0 1 H lt S f T 1 gt J I 3 1 5 t 7 1 1 V 1 I J 4 ( f 7 1 ) |0
E 1 M bull ri-itDATraquoHVM-tllaquolaquoJCTT1raquoL NVNK
IB 2 A A f - ^ f f l g i i f i
pound$ltpound ^ m m M amp t l IN J poundjampffl t tf traquo9Jte tt L = 1 tmfc S S ^ A ^ J
= 2 mm EfiiKU = 3 if-fv-Kik
P0 Jltfjampllj kPa mtstgt TO J pound pound pound degC PB WE kPa THRESH lt 9jgLff3yen0LtMI a L EPRI copy original IgTfJi 1 E -3
EL S K pound ( = 2 c ) cm EW sectsectIMP^f i (=COD) cm ED $ampamp cm EK yen^SiBraquoampcopy^i cm AR iiSPiBMAPBlaquo tpound L A C A 0 lt 1 Nl SgtISamp K fc tt 5 90deg ft laquo3 $ tt L N2 SraquoraquoIBfctf 345deg ffljPOft 4- L
- 2 4 -
]AERI-M 87-121
喝事表B1 入力データ FORMAT
INPUT DATA SHEET PACE OF
氏 名 a日f-付~ ず司円品名 1 I 73-8C
情lsquo 宅相S1 回胃テー守番
123 511 a 唖 I~ I 1 J S 6 由 0E023a 唖jgI 2 1 5 6 IJ I~ 1 ~ bull 5 6 B 唖 I~ I 2 3 S 6 a J~ I 1 1 5 6 r 9 ~ I 1J 56 8 9ea
則的問1)11 I r91 ~~I~ 1州 i lT骨 iacutefHφ~画 IIPB ~fi~OslashI削 川eslf(何回 111i i 1 i 11111111 i i i LI(閉 W k61~)1 ~yj lI Ii IA 外 IleETHfilil~Ii特 I J(I G~~里世うJ IethampCfl~fIJlIill(Ilitgt 1 1 I fz(Iq 戸~I i 1
11 111
1 II I I
l I r
11 4
11 i 1 111 11 11
11
11 11 ー
ど l_~ ~_111 ~ 3 5 618 i l~ L Z s a 91~ I Z J 5 7 a 1 I l 3 s 91g Z J 5 T JI~ I 1 J_ 51 Ir lJ -5畢 11 I~
IIl1EI7 ~I川ATiIo_剛開剛醐
表B2 入力データの意味と単位
変数名 物理的意味 単位 備 考
i
l
IN よどみ点の流体条件分別指数 |な し1=1飽和水温度を入力
=2 飽和水圧力を入力
=3サプクール水
温度と圧力両方を入力
kPa I絶対圧力
カ
度
圧
温点
点
み
みど
ど
圧
よ
よ
背
0
0
8
P
T
P
kPa
なし IEPRIのoriginal版では1E-3
であった
THRESHIくり返し計算のしきい値
D
O
)
C
さ
積
c=
荒
面
2
(
の
口
=
ー
位
ら
入
護
か
さ
口
さ
面
積
長
聞
深
表
面
裂
裂
裂
均
口
き
き
き
平
出
L
W
D
K
R
E
E
E
E
A
cm
m
m
m
phvpupu
なし IAc I Ao壬1
Nl き裂道筋における90曲がり数|な し
N2 き裂道筋における450 曲がり数|な し
-24-
OS99U0O raquolaquolaquolaquoraquo 3SI3M3X3 9 _bull t9 (Iraquod3)HN3SV31 laquolaquolaquoraquolaquolaquolaquolaquoraquolaquolaquoraquoraquolaquolaquo ttgt9$UO0 bull 0 0 O
- Z9000
-0 illS poundpound00 SE9 raquolaquolaquo
smuoo raquo Nraquonx s Mam 06 ov3 (H3)Honoa (tnxudaa (inxios ltH3gtDS SSIMOO raquo tOO VIOl 088Z OOOSSl pound KM Iyen9poundll00 HS3HH1 (ISmSd (3)01 CISS)0d NI 0S9SU00 raquolaquolaquoraquolaquolaquobullbulllaquolaquolaquolaquoraquo 3SI3S3X3 9 V 29 (I8d3gt11M3
-)Hm raquoraquolaquoraquoraquolaquoraquo
limiOO 00 10036013 9pound nomoo laquoinosAS aa tood90id spound
09 33X3 B2 ^^03^1 33X3 H
(raquoH38ns)ana3a33anos(ia3VDHi3-laquo rJ8fW-6
V3VpoundK6rr=0S 2pound1803 33X3 3
laquo 13P B3SI) 30 ISH laquo laquoraquoraquolaquoraquoSXXXlaquolaquoXXlaquoSXXkSXlaquoXlaquoXSXlaquoXSXKkraquoSXXlaquoXlaquolaquoXXSKXlaquoXXXlaquolaquoKXXXlaquokXX ttXtIliXIXMlltMaHtltBraquoIKtSltXiattlSIXXXtXKlaquoIlaquoKISlaquoltliXlllaquotXraquolaquotX 308d SIVAIBd 30 1SI1 laquo araquolaquoXraquoraquoraquoraquoraquoClaquolaquolaquolaquoSlaquolaquoXIlaquoKlaquolaquoltKalaquolaquolaquoltraquoKKXalaquoKXXKlaquoSKXXlaquolaquoKraquoraquoXKXS
0000000OJ000-TSPZ6-8ANVS H8VdB0rlaquo -aaoflssvd8S6O0-dnoHssiB6p-a3sn u
laquo0Zgt-13r319SWS=SSn3SSH (SO0000)-3Mtl00-Altld8raquoSSyi3H3n9IHSraquoH
SI
lt tJ8SrO(T320-UO
-300
-rWgt
-lr
9poundraquoZ OOr r 10-8S60SU65Z05) GOT Z60SU63 I
VSSl 3HI1 28SOnO 31V0 ltlaquo 1SI1 S1N3N31V1S 13T gtraquo 0Z10U 0Z3
laquoejf = 3Sjnss3d laquoT3 IT juiraquonn
bullgt010 raquoiN51a 1CX3 i jl J nraquonn
VdX SMH raquo3raquoinlt 11X3 IT ShnsSjSd
33S9U 0O+3li3S situ laquo3l
33S2ii9gt Sraquo-S+raquof s
Wlli S5JH 1raquo3tiltt3
0traquo raquorraquoiagtjCUHgtHid3lt
0 sMwru 33h33d S^ JO ON
a =wini 33i93o oamp jo ON
oot =otiraquob raquo3araquo
W3 e0-300^bull =1^3I3H SS3NM-jn0S
VO 2iS =Hld30
vO iiJt dil3wla3d
Vgt3gt0 9oOZ raquoraquo3HV
raquobull AU13M039 3raquob0 bull bullgtraquobull
bullgt3laquo bullgt 10 t raquo8d
3 8192 raquo01
raquodM QOSSl =0d
bullbullbull S3Ua3dOlaquorl N0I1raquoN3raquo1S raquobulllaquolaquo
en ^S^M^T^M -c iHda e -a
IZI-A8 W-IH3V1
JAERI-M 87121
表B3 EPRIコードによる例題解析結果(1)
bullbullbullbullbull STAGNlTJON ~ROP[R7tES bullbullbullbullbull
a-nv
n
p』
-
a
B
恥
u
-
au
『
a
zp
昆u
5
E
E
E
Z
A
U
A
V
H
F
-
1- 3
PB- 101 ~~~
~ cq C~ GEUMtTRY bullbullbullbullbull
AREι 20b CHE叫
PEロ2刊ETぞp- 1277 C~lsquo
DEPTM- 572 C帆
OlOUriNESS HEIG1τb2DE03 C納
AREA RTIO= 100
~O 01 gt0 vEG夜~E 7υ
NO 0 ~5 0岳町EE iUMN宮
OEPTHノ IHγP~Dl lsquo 1- 品 70
bullbullbullbullbull ouτPUi bullbullbullbullbull
C~TTHAl 山SS lU~ 4iZ特 -5 吋ノ時ノS H
LEamp1lt 向仇TE冒 CZ7fftOO ~Gノ50C
THORNlrSSUR~ 11 EX1T pTLtIItI a ICPA
uυAlliY i EXlj PL 凶- ot牛
UALliYτ ELCK otildelt ~SSU弐= 311
i
l
i
t
-
-
1
1
1
1
1
1
j
I
l
l
i
-
-
i
j
i
表B4 JCL リスト
E20 Vl0l20 ltltlt JCl STATEMEHTS llST gtgtgt DATE 040887 TIME 15=54
IIF9215097 JOD lt20729215095801 JOB 2l6T001I00C01I02E00SIIP ) ISH且SHIGUCHClAss-aPRTVOOTIHE-(000005)11 HSGCl且SS=SHSGlEVElz(201)11 USER-J9215GROUP-G0958PASSWORD-J08PARM S-AMYR9215L-0002C-0000000 RER E~s1s2ss事 llSTOF PRIVATE PROC bull 司R1181gE-lsquo=a1g llSTOF USER JCl bull 22竃g
2 11 EXEC FORT77 11 SO=J9215lEAK 11 g=FORT 11 A=ElM(JAERI1)SOURCEDE8UG(SU8CHK)
11 11 EKEC l~ED77 28 11 EXEC GO 35 IIFT06F001 OD SYSOUTz 00111011 36 IIFT09F001 DD bull 00111111 竃司EglfAKCHTl(EPRJ 62 4 6 fXERCISE s00112650 s1M PO(KSI) TO(C) P8(KSI) THRESH 00113641s 155000 2880 1014 001 bull 00113755 2C(CM) COO(C) DEPTlHC) ROUGH(CM) AEIAO 90 TURM 45 TURN bull 00114645 635 0033 5715 000062 10 0 0 00115644a竃LEAKCMTL(EPRI) 61 4 6 EXERCISE SS00116650
-25ー
JAERI-M 87-121
000001 000002
000003 00000 000005
000006 000007
FORTRAN 77
SB 5 V10L31 OATE 8704OB TIME 155947
EPRlS PROGRAHH FOR LEAK RATE THROUGH CRACKS COPIED FROM EPRI NP3540-LD APRIL 1984 ON 19860304 ISO LEAKF0RTUIAS8704) COMPLETED ON I9B7 4 8 OY HASH
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xlaquox COHPLETEO ON 62 4 8 raquoxlaquo XXXXXXKXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
laquoxx THE INPUT TO THE PROGRAM laquoraquobull
FIRST CARO IN-1 bull-gt INITIALLY SATURATEO LI0U10INPUT TEMERATURE ONLY IN2 --gt INITIALLY SATURATED LIQUIDINPUT PRESSURE ONLY IN-3 bull-gt INITIALLY SUBCOOLED L10U1DINPUT BOTH TEHEBAIURE AND PRESSURE PO - STAGNATION PRESSURE (KPA) TO raquo STAGNATION TEMPERATURE ltCgt PB = BACK PRESSURE (KPA) THRESH - THERSHHOLO VALUE ORIGINAL VALUE = 1E-3
SECOND CARD EL - CRACK LENGTH 2C (CM) EW bull CRACK-OPENING DISPLACEMENT COO (CM) ED = CRACK DEPTH L (CM) EK bull THE HEIGHT OF PROTRUSION OF THE ROUGHNESS GRAIN FROM THE HEAN
SURFACE (CM) AR - AREA RATIO = AEAO N1 = NUMBER OF 90 DEGREES TURNS IN THE CRACK PATH N2 = NUMBER OF 45 DEGREES TURNS IN THE CRACK PATH
laquolaquoraquo JAERlS STEAM TABLE raquolaquolaquo
STEAMZ(PTVIISINDEX) INDEX=0
IN0EX=1 1NDEX=2 INDEX=3 1NI)CX = 4
SUOCOOLEO WATER OR SUPERHEATED STEAH INPUT DOTH PRESSURE AND TEMPERATURE
INPUT TEMPERATURE INPUT PRESSURE
SATURATED STEAM SATURATE) STEAM SATURATED WATER INPUT TEMPERATURE SATURATED WATER INPU1 PRESSURE
IMPLICIT REALxS (A-H0-Zgt COMMON PP POT0JltLDFFARINCD0HTHETA
CD raquo 061 PA1 = 3 1 4 1 5 9 2 6 5 4 TIIEIA - 0 5 laquo P A I
1KPA= 1000NMxx2= 1000KGMSxx2= 100098XE-4 KGFCHxx2 - 100OlaquoE-498007031 LBFINraquolaquo2- 100068904 LDFMNxx2
PCV NSTEP
6894757Eraquo3 200
000008 000009
000010 000011 000012 000013 000014 000015 000016 000017 000018 000019 000020 000021 000022 000023 000024 000025 000026 000027 000028
1 READ (910END=1000) INPOTOPDTHRESH READ(915) ELEWE0EKARNIN2
PO = TO = PB raquo EL = EW =bull ED bull= EK -IK = AREA PER AREA PER EO -EK -Oil -
000029 000030 000031
1E3laquoP0PCV 18raquoT032 lE3laquoPHPCV EL254 EW254 ED254 EK254 0 = EWxEL bull 2laquoltpoundVEL) - AREA144 = PER12 ED12 EK12 4XAREAPER
XLO raquo E00H50laquoNK26N2 1FltXLDLE12) GO TO 400 RK = DH4EK FF = 10(2xDLOG10(RK)laquo174)laquolaquo2
IF(INEOI) THEN TEHP - TO TEHP= (TEHP-320)x05555556
- 2 6 -
JAERI-M 87121
表B5 原研版プログラムリスト
FORTRAN 17 Vl0L31 OATE 870408 T1HE 155947
nU
FS
1
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aun
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C _ IHE IHPUT T日 TIIE PROGRAH -
E
C flRSI CARO C IH司 1 ーgt IHITI~ l lY SATURATEO lQUIDIHPUT TEHEflATURE OHlY C I H包 2 ーgt INITl~LLY SATURATED lQUIDINPUT PRESSURE OHlY C 1 N-j ー gt INITIAllY SU8C801ED lIQUIDINPUT 80TII IEHERAlURE AND PRESSURE
C PO STAGHAT 10N PRESSURE CKPAgt C TO bull STAGHAIlON TEHPERATURE CC1 C PB 日向CK PRESSURE CKPA1 C TfIRESII ロ TIIERSIIHOlOVAlUE ORIGINAl VAlUE冨IE3
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C 000035 DP - (PO-PB)FLOAT(HSTEPgt 000036 PL - P8 000037 30 CALL PR(PLPCCPTGCXEXTIC) 000038 IFUCE02) GO TO 55 000039 1FUCNE3) GO TO 40 000040 IK bull 1K+1 000041 PL - PLraquo0P 000042 1FUKLTNSTEP) GO TO 30 000043 GO TO 55 000044 40 PD1 - PL-PCC 000045 NH2 - NSTEP-IK
C 000046 00 50 I-1NM2 00004T PH - PLraquo0P 000048 CALL PR(PHPCCPTGCXEXTICgt 000049 IFUCE82) GO TO 55 000050 P02 - PH-PCC 000051 IF((PDllaquoPD2)LTO) GO TO 100 000052 PL bull PH 000053 P01 = P02 00005 50 CONTINUE
C 000055 55 PRINT 75P0T0P8 000056 GO TO 400 000057 100 COHTINUE 000058 PDL - PD1 000059 PDH bull= PD2
000060 000061 000062 000063
DO 200 1=150 PX bull (PHlaquoPOL-PLlaquoPOH)(PDL-POHgt CALL PR(PXPCCPTGCXEXT1Cgt POX bull PX-PCC
000064
000065
IF(ABS(PDX)LTTHRESH) GO TO 300 laquogt THRESHOLD VALUE WAS CHANGED BV HASH laquobulllaquo laquobulllaquo THRESHOLD VALUE WAS CHANGEO BY ISO 620206 laquolaquolaquo
IF(ADS(P0X)LT1E-3) GO TO 300 IF(ABS(PDX)LTSE-3) GO TO 300 IF(ABS(P0X)LT1E-2) GO TO 300
IF(ltPDXlaquoPDH)GTO) GO TO 250
000066 000067 000068 000069 000070 000071
POL - POX PL - PX GO TO 200
250 PDH - PDX PH - PX
200 CONTINUE
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300 CONTINUF EN GH AREA PER ED EK
PCCPO AREAGC 144gtAREA 12laquoPER 12raquoED 12laquoEK
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000084 00008S 000086 000087 000088 000089 000090
PCC - PRESS TS2 bull TEMP H1 - EHTAF H2 bull ENTAG HHE - XTlaquoH2raquo(1 GO TO 500
400 CONTINUE
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Pl bull PlDPIF([KLTNSTEP) GO TO 30
GO TO 55 ~O POI bull Pl-PCt
NM2HSTEP-IK
00 50 1IHH2PH bull PlOPCAll PR(PHPCCpTGCXEXTICl lF(lCEQ2) GO TO 55
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C 000100 PO PRESS 000101 TO TEMP 000102 VLO - VOLF
C C 111 III NO CHOKING II I I I C filaquo2 = 2raquoR0(P0-PDgt - 2laquoai)HFTlaquolaquo3)UDFnNlaquogt C laquo 2laquoLflHFTlaquoraquo3raquo(3215LDMFTSlaquolaquo2WINlaquolaquo2 C 2laquo3215laquoLBMlaquoraquo2(FT12)raquoraquo2Slaquolaquo2 C bull 23215raquo144laquo(LBHlaquoSFTraquoraquo2)laquolaquo2 C - 926496raquo(LBMlaquoSFTltlaquo2)laquolaquo2 C
000103 GC2 9266112laquo(P0-PBgtm0 000104 GC - SlaquoRT(GC) 000105 GN = AREAraquoGC 000106 PCC bull PB 000107 XT - 0 000108 XA - 0 000109 AREA - 144laquoAREA 000110 PEB bull 12laquoPER OOOllt EB - 12laquoED 000112 EK - 12raquoEK 000113 GO TO 510
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C 000123 510 PRINT 600 000124 PO bull P0raquoPCV1E-3 000125 PRINT 605PO 000126 TO = ltT0-32)18 000127 PRINT 610TO 000128 GO TO (520530540)IN 000129 520 PRINT 615IN 000130 GO TO 550 000131 530 PRINT 616IN 000132 GO TO 550 000133 540 PRINT 617IH 000134 550 PB = P8PCV1E-3 000135 PRINT 620PB 000136 PRINT 650 000137 EL - 254laquoEL 000138 PRINT 710EL 000139 EW - 254laquoEW 000140 PRINT 720EW 000141 ED = EDlaquo254 000142 PRINT 670ED 000143 DH raquo 0Hlaquo254raquo12 000144 PRINT 730OH 000145 PRINT 695XIO 000146 EK = EKgt254 000147 PRINT 675EK 000148 AREA = AREA2542 000149 PRINT 660AREA 000150 PER = PERraquo254 000151 PRINT 665PER 000152 PRINT 680AR 000153 PRINT 685Nl 000154 PRINT 690N2 000155 PRINT 700THRESH 000156 PRINT 750
C C 1 LBH(FT2raquoSgt = 488243 KGltHraquo2laquoS)
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000166 10 F0RMATlt1104F100) 000167 15 F0RNAT(5F1002110) 000168 75 FORHAU-10Xlaquolaquolaquo FLOW IS NOT CHOKED FOR THIS CASE bullbullbull
13F102) 000169 220 FORHATC-laquolaquolaquo FAIL TO CONVERGENCE bullbullbull bullbulllaquo TRY TO INPUT MUCH
bullLARGER THRESHOLD VALUE laquolaquolaquo4F154) 000170 600 F0RMATC1 STAGNATION PROPERTIES bullbullbullgt 000171 605 F0I)HATC0PRESSUREltP0)F1002XKPAgt 000172 610 FORHATCOTEHPERATUREltT0)-F1012XCgt 000173 615 FORHATCOINPUT INDICATOR(IN)- 15 ---gt INITIALLY SATURATEO LI
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bullOUIOINPUT PRESSURE ONLY) 000175 617 FORHATCOINPUT 1ND1CAT0RUN) bull 15 ---gt INITIALLY SUBCOOLED LI
bullQUIDINPUT BOTH TEMPERATURE AND PRESSURE) 000176 620 FORMATCOBACK PRESSURE(PB)- F10 t2X KPAgt 000177 650 FORMATCOraquolaquolaquobullraquo CRACK GEOHETRY laquoraquolaquolaquoraquo) 000178 660 FORHATCO AREA-F1042X CHraquolaquo2) 000179 665 FORHATCO PERIMETERF10 2 2XCH) 000180 670 FORMATCO0EPTHF1O22XCH) 000181 675 FORHATCOROUGHNESS HEIGHTE1242XCM) 000182 680 F0HHATC0AHEA RATI0ltAEA0)-F102) 000183 685 FORHATCONO OF 90 DEGREE TURN110) 000184 690 FORHATCONO OF 45 DEGREE TURN-110) 000185 695 FOBHATCODEPTHHY0R 0IA-F101gt 000186 700 FORHATCOTHRESHOLD VALUE F105Mgt 000187 710 FORHATCO 2C-F I052XCHgt 000188 720 FORHATCOCODF1052XCH) 000189 730 FORHATCOHYDR OIA-F10 5 2XCM) 000190 750 FORHATCOlaquolaquolaquolaquo OUTPUT ) 000191 770 FORMATCOCRITICAL HASS FLUX E154 2X KGMraquoraquo2SEC ) 000192 800 FORHATCOLEAK RATE E1542XKGSEC) 000193 850 FORHATCOPRESSURE AT EXIT PLANE - F1012X KPA1 000194 900 FORNATCODUALITY AT EXIT PLANE -F104) 000195 950 FORHATCO 8UALITY AT BACK PRESSURE gtFI04gt
000196 000197 FORTRAN 7 JZK500I-1 JZK500I-1 JZK500I-I
C C C C
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000002 000003
1000 STOP END
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SUBROUTINE PR(PCKPCCPTGCXEXT1C)
IN=1 --gt INITIALLY SATURATEO LIQUIDINPUT TEMERATURE ONLY INlaquo2 --gt INITIALLY SATURATED LlflUlOINPUT PRESSURE ONLY 1N3 --gt INITIALLY SUBCOOLEO LIQUIDINPUT BOTH TEMERATURE AND PRESSURE
IMPLICIT REALraquo8 ltA-H0-7gt CONHON PP POTOXLDFFARINC0DHTHpoundTA
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P0 - PRESS VtO - VOLE GO TO 1000
INPUT PRESSURE ONLY I II
2 CAIL JAERKPRESSTEMPVOLFENTAFSLO4) TO = 1EHP VLO bull VOLF GO 10 1000
1NPU1 no III PRESSURE AND TEMPERATURE III
3 CALl JAERKPRESS TEMP VOLFENTAFSLO0gt VLO bull VOLF
1000 CONTINUE
PRESS - PCK
CALl JAERKPRESS TEMPVOLGENTAGSGC 2) CALl JAERKPRESSTEMPV0LfENTAFSLC4gt
PCK = PRESS TS - TEMP VGC = VOLG XE = (SLO-SLCW(SGC-SLC) CN = 10 J F(XELT005) CN=0raquoXE XT CNraquoXElaquo(1 -EXP(-BltUD-)gtgt XH - CNraquoXE-XTBKXLD-12)
200 PCI - PCK-05 PC2 bull PCKt05
PRESS - PCI
CALL JAERKPRESS TEHPVOLGENTAGSGI2) CALL JAERKPRESSTEMPVOLFENTAFSLt4gt
PRESS PC2
CALL JAERKPRESS TEMP VOLG ENTAG SG2 2) CALl JAERKPRESS TEMP VOLF ENTAFSL24) TS - TEMP OSL - SL2-SL1 OSG - SG2-SG1 OXE - -(lt1-XEgtlaquo0SLraquoXElaquo0SGWltSGC-PICgt GC2 = (XTraquoVGCPCKAKAPPA-(VGCVLOgtlaquoCNlaquoOXE)32174144 GC - 1GC2 IF (GC2GT0) GO TO 50 IC - 3 RETURN
50 GC=S0RT(GC2gt DPT bull GC2laquoVL02CDlaquo2314n44laquoARlaquolaquo2 PT = PO-OPT IF (PTGT3) GO TO 100 IC - 2 RETURN
100 CONTINUE
PRESS - PT
CALl JAERKPRESSTEHPVOLGENTAGS2)
PT - PRESS TS - TEMP VGT - VOIG VGH - (VGKVGO2 AI - (1 - 2laquo(1 -ARWXLD)AR GH2 = GClaquoltl t ] A Iraquoraquo2gt2
ACCELERATIDNAL PRESSURE DROP OPA - GH2laquoXTlaquo(VGC-VL0)
FRICTIONAL PRESSURE DROP DPF = FFlaquoULD-12)raquoGH2raquoC(l-XH)raquoVlOtXHlaquoVGM)2
PRESSURE DROP DUE TO AREA CHANGE
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CN 1 0
IfCXELT005) CN=70on n CHoXEoCl -EXP(-DOlO-12)))
XH bull CNXE-X10CXlO-171
200 PCl bull PCK05PC2PCKφ05
PRESS bull PCl
CAU JAERI (PRESS TEHP VOLG ENTAGSGI 7)
CAU JHR 1 (PRESS IEHP VOLF [N1Af SL 1》
PRESS bull PC2
CAll JAERIIPRESSTEHPVOlGEH1AGSG22) CAll JAERI(PRESSTEHPVOlFEH1AFSL24) IS TEHP
OSl bull SL2-Sll
OSG SG7SGlOXE =〈【I -XEl OSL XEoOSG1ISGC-~lCIGC (X富VGCIPCK I AKAPPA -IVGC -VLO oCNoOXE) 132114144
GC2 罵 IGC2IF (GC2G10) GO 10 50
IC 四 3
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CAll JAERTIPRESSIEHPVOlGEN1AGS2)
P1 bull PRESS
IS TEHP
VG1 bull VOlG
νGH (VG1VGCl12 AI bull 11-121I-AR)IXlOllAR
GH2 GC7111AI2)2AttELERA11日MAl PRESSURE OROP
OPA 附20XTo(VGC-VLOJ
FRICTI日制Al PRESSURE DROP
OPF FFO(XlO-12JGH20111_-XHJoVlOX制oVGHJI2
PRESSURE OROP OUE 10 AREA C制ANuE
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TOTAL PRESSURE DROP THROUGH CRACK PCC bull PT-(DPADPFlt0PAA)J2174144-DPG
000069 RETURN 000070 END FORTRAN 77 ERROR NESSAGESl PROGRAM NAHEltPR )FLAG(1)OPTIMIZED) J2K5001-1 NAHlPP NAHlCD THE COHHON BLOCK HAS THE ELEHENT ALLOCATEO ON AN INVALID DOUNDAR JZK500J-1 NAHlPP NAHtDH THE COHHON BLOCK HAS THE ELEHENT ALLOCATED ON AN INVALID DOUNDAR J2K5001-1 NAMiPP NAHtTHETA THE COHHON BLOCK HAS THE ELEMENT ALLOCATES ON AN INVALID DOUNDAR
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SUBROUTINE JAER1ltPUSATUSAVUSAHUSASUSAINDEX) IMPLICIT REALraquo8 ltA-H0-Zgt
JAPAN lt USA
PJAP laquo 0070308laquoPUSA TJAP raquo 0555556laquoltTUSA-32) VJAP = 0062427laquoVUSA HJAP - 0555556laquoHUSA SJAP - 0555556SUSA
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CALL S IEAMZ(PJAPTJAP VJAP I IJAP SJAP INDEX)
USA lt JAPAN
PUSA TUSA VUSA HUSA SUSA
bull H223133laquoPJAP - 1 8 laquo T J A P 3 2 - 1 6 0 I 8 7 raquo V J A P - I BOIIJAP - I 8raquoSJAP
000014 0000 IS SPECIFIED OPT END OF CClMPRA
RETURN END ONS OPTIMIZEC2)LINECOUNT(O)NOSpoundlM(JAERI1)SOURCEDEBUGltSUBCHK)NOHAP T10H
- 3 1 -
]AERI-M 87121
000066 日PAA bull GC2(VlO(1 AR21IH(VGH VlO)(IIIAI21)12
11111111111111 NICHT VER宍TEHEN 11111111111111 000067 OPG bull 05(1VlOt1(KVGCHlITlVlO)IOXlOOHSlNC1HETAII 1~~
11111111111111 NICHT VERSTEHEN 11111111111111 E
TOTAl PRESSURE DROP THROUGII CRACK 000068 PCC bull PT (DPAtDPFDPAA】13217lsquo11ldquoOPG
E
000069 RETURN 000070 EHO FORTRAN 77 ERROR HESSAGES PROGRAH HAHE(PR IFLAG(1)OPTIHllE(21 JZK50011 HAHPP NAHCD TUE COHHON日lOCKIIAS TIIE ElEHEKT AllOCArEO 0制局側 IKVAL 1 0 OOUKOAR J1KSOOJ1 HAHPP NAH日 TUECOHHON BlOCK HAS rUE ElEHEHT AllOCATEO OH AH IHVAlIO OOUHOAR J1K50011HAHPP HAHTIIETA IIIE COHHOH BlOCK IIAS THE ElEHEHT且llOCArEOOH AH JHVAllO OOUHOAR
E
000001 SUQROUTIHE JAERI(PUSATUS且VUS且HUSASUSA I HOE 11 000002 JHPLlCI T REAL8 (AHO11
E JAP且Nltーー USA
E OOOOOJ
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000005 000006 000007
E 000008
PJAP 包 0070308車PUSATJA~ bull 0555556ITUSA321VJAP bull 0062427VUSA HJAP bull 0555556IIUSA SJAP bull 0555556SUSA
CAll S TEAHl (PJAP T JAP VJAP IIJAP SJAP I NOE 11
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UAυnununupL
nuaυAυAυnununupEnu
nunuAυAυAυAυAυnrM
nunuaυnUAυAυAυPOPE
PUSA bull 1~22lIJlPJAP
TUSA bull 18rJAPt12VUSA 160187aVJAPIIUSA bull 18 IIJAPSUSA 冒18SJAP
jiliti--
-31-
JAERI-M 87-121
SB 6 JfWS3-KlclaquofcSEPRI0JlIJPtlTpoundfli
laquoraquoraquo STAGNATION PROPERTIES
PRESSURE(PO) 15500 KPA
TtNPERAllllllltTO)= 2880 C
INPUT lNDICATOR(IN) 3 bull--gt INITIALLY SUDCOOLEO LIQUIDINPUT UOTIl 1ENPERATURE AND PRESSURE
BACK PRESSURE(PB) 1014 KPA
CRACK GEOMETRY
2C = 635000 CH
COD= 003300 CM
DEPTH 571 CM
IIYDR DIA= 006566 CM
DEPTHIIYDR 01A = 870
ROUGHNESS HEIGHT 062000-03 CM
AREA = 02095 CM2
PERIMETER 1277 CM
AREA RAT10(AEA0)= 100
NO OF 90 DEGREE TURN= 0
NO OF 45 DEGREE TURN= 0
THRESHOLD VALUE = 001000
OUTPUT
CRITICAL MASS FLUX = 043900+05 KGM2SEC
LEAK RATE = 091990+00 KGSEC
PRESSURE AT EXIT PLANE = 61816 KPA
QUALITY AT EXIT PLANE = 00112
QUALITY AT BACK PRESSURE raquo 03643
-32-
噛
titil--Illit--lie-
JAERI-M 87-121
表B6 原研版コードによる EPRI例題解析結果
ldquo STAGHATIOH PROPERTIES 車窓噂
PRESSUREIPO) 15500 KPA
TEHPER111I1E(10)白 2880
tNPUT lHDICATDII(tH) gt tHITt LLY SUnCOOLEO LtQUIDIHPUT U0111 lEMPERAIURE AHO PRESSURE
UACK PIIESSUIlEIP日) 1014 KPA
定事獄事蹴 CRACK GEOHETRY 事噂康志事
2C= 635日00 CH
C日日 003300 CH
OEPTH= 571 CH
HYDR DIA- 006566 CM bull OEPTHHYOR OIA= 870
R日UGHHESS IiEIGIIT= 062000-03 CH
AREA= 02095 CHo事2
PERIHETER= 1277 CH
AREA RATIOIAEAO)= 100
HO OF 90 DEGREE TURH= 0
NO OF 45 DEGREE TURN=
THRESIiOLD VALUE 001日00
事事覇ldquo OUTPUT -
CRITICAL HASS FLUX 043900+05 KGH車窓 2SEC
LEAK RATE 091990+00 KGSEC
PRESSURE AT EXIT PLAHE 61816 KPA
QUALITY AT EXIT PLANE 00112
QUALITY AT 8ACK PRESSURE 03643
J1
1
9
トILLttu
LFLドEKFbfgzhrreE
-32一
JAERI-M 87-121
l i C fc i
mmampmm9fM-eamp62qiampampt) BWRfcLlt(iPWRJlG^|--fflgti-e gpound-j-lt5EEfAraquo
raquoraquosWpoundt tSltraquoHLfc( l 2 3 )o N R C t t H raquo W f f i laquo laquo pound LTlgpm(4min ) pound
T t e I H I copy ^ S f poundcopyamp3 U5 )bdquo llffl^JiEgKBampfiHfc^TL copy- CClSflS^ffl
(B) ESKSraquofflaquoLfc^ ftMgH^EffcopySpoundlaquo4USfrSfrW6jMc-So (C) (A) IB) copyraquojatgtltfcEffrtraquo ampcopylaquoraquolaquoraquopound LT EcopyK^SSlaquolaquo34Ubullsectraquo
mmgmzyenxZo snaM^^-ttm ampltamp$(ampgtpoundpoundzMwmmmampwzgt
lB)copyWpoundKo^TttTfc1||S3SaWftScopyfflampC678) amp-ltM9] poundfflpoundgt ClQllcjSfS ^ W i B f ^ ^ i S o CT-(A)copyef3poundpound-laquoTcligate^tlliampOigamp(B)ltiiiS^$euro-SCilc J- T
C n - e t i E l ^ t f ^ i L r H e n r y copyxi(ll] [12] pound$ffl L T ^ S 0 JMR-eiiBiCWiKa- Kpoundffl
reg5o
1 pound amp 3 i raquo Dgt23)
_ 4xampgBHI D h poundsmfi ( 1
gn^jcta^aji-rs-fiaEottji^fliitwKgi^- tsicjamp^-aaTrcgrf 3laquocopyltilaquo
mil 0 lt L D h S 3
- 1 -
月
JAERI-M 87121
はじ め に
構造強度研究室では62年度よりBWRもしくはPWR運転条件のもとでき裂を有する配管か
らの漏洩率11関する研究を開始する本線は米国電力研究所 (EPR1)が作成した漏洩率解析コー
ド(1)を原研機FACOMM-3801ζ7ウン卜させ検証し解説と考察を加えたものである
漏洩率研究は米国で発展した(123)0 NRC は漏洩~検出感度として 1 9pm (キ4fmin)任
要求しており未特定位置からの最大許容漏洩率を 5gpm(宇 20Plmin)としている(1)日本
では IHIの矢野らの研究がある(45 )原研では配管破断試験が終了したので乙の設備を用
いてき裂を有する配管からの漏洩率研究lζ着手するのである乙の試験の目的は
(A) 機械加工によるき裂もしくは疲労き裂を有する配管からの漏洩率(kgs)を計測するその
結果き裂寸法と漏洩率との関係が得られる
(B)配菅11き裂が存在した場合それが原因で配管の不安定破機が生じるか否かを明らかにする
(C) (A)(B)の知見をもとに配管からの漏洩率を既知として配管11不安定敏墳が生じるか否か
の判断基準を与える別の見方をすれば配管の不安定磁場が生じる時の限界漏洩量を明ら
かにする
(B)の研究についてはすでに構造強度研究室の柴田ら(6 78 )金子ら (9J安岡ら(10)による精
力的な研究があるそ乙で仇の研究を新たに開始すればその結果を(B)と結合させる乙とによって
(C)の目的が達成される乙とが予想される漏洩率は当然ながら臨界流理論と密接な関係があり
(1)では臨界モデルとしてHenryのモデル(J1) (12)を使用している本報では原研版コードを用
いてBWRPWR運転条件における飽和水もしくはサプクール水による漏洩率について報告しで
ある
l基礎理論[l23J
き裂を流れる流体は 2i栂流となるが配管に存在する初期流体はサプクール水もしくは飽和水
とする水力学的直径Dhを
ip--EI--btiSUE-hEEEHR6EHUM前MLRBEgazpE
積一面一長
裂一周
き一裂
Xでき
凋唯一
h
ldquo
D
(I)
で定義する漏洩率研究ではLDhが重要なパラメータとなるまたき裂表面粗さは漏洩率Iζ影
響を与える乙と大である
図 12にき裂を通過するこ栂流の状態を模式的に示すき裂に沿って以下に示す3個の領域
を定める
領域 1 0 L Dh主主 3
乙の領域では液体ジェットが形成されその囲りを蒸気がとり囲む
JAERI-M 87-12 1
S2 3ltLDhlt12
ffittS LDhS12 HLRVXV -tt~mmmztxZo ssKM^xEimv Kampfrgtrraquojgttampo
m3Kamp1regXm-f2gtmltOtpoundltlt)pound3li (convergent c r a c k ) copy ^ ^ ^ t 0 d S J K o ^ T I i JATlaquoDltR5poundgfttt
(1) C0D( iL2clt J tRLTgtMltiVgt (2) poundlaquofflffilftfcraquo-TiSjWclaquogtLrilto (3) ampltix y hiLD h =12-e^^lcfialaquoL C copy ^ t - e ( i E ^ ^ ^ f ( i i p f I f S 0
(4) laquoHiElaquottaEltffS (5) 0Hzlt12Ih~mmkamptSlt x=0poundtZgt
11 laquolaquoS1J
GA= const (2)
dG G 5A _ 27 + A ~87 ~ deg ( 3 )
12 S l t t f i amp I l
6zK p pA dz Adz 2D
M)l4J4lTcopylaquofc^KUTto SKraquooTi|MftK3araquo)SIampS I 8IMuWpound1irflpound-e
z 9 (gt uA) bdquo _ 5 1 mdash = 0 i L T
MPV _ d( PA) u dz dz 2D4
imtwrn mrmammm$xampzgtlt mmm^ommAtixnampeK^^zE^m^^
A P = 2 D ^ 2 ( 6 )
- 2 -
JAERlM87-121
領域2 3 L Dh 12
乙の領域では蒸気泡が形成されるLDh三五12まではき裂に沿っての圧力は一定である
領域3 LDh 12
液体ジェットは二相混相流にだるき裂に沿って圧力は pIC向かつて減少する
図31ζ本報で考察する所のすぼまりき列 (convergentcrack)の寸法を示すき裂については
以下の仮定を設ける
(l) COD はLや2cと比較して小さ Lき裂面積は流れに沿ってゆるやかに減少してLく
液体ジェッ卜はLDh=12で完全に崩壊し乙の点までは圧力分布は平担である
(4) 液相は非圧縮性流体とする
0三五 z 12 Dhでは相変化はなく
(2)
(3)
x= 0とするョ(5)
質量保存則11
流路面積が変化するき裂を流れる 2相流の質量保存則は
(2) GA= const
(3)
もしくは zで微分して
九十山
内十内
運動量保存則12
fi=-d(pA)(fρ G2
dz Adz 2Dlsquo
運動量保存の式は
」 但盆
G2ι-(1νρ)いρA
(4)
(4)は以下のようにして求まるき裂に沿って単位長さ当り運動量を考えると流れが定常流であ
θ(ρUA) るから一一万I一 =0として
d(pAρu2
dz 一却h
Aa-u一
ρ一
引一也 (5)
となる (5)の左辺は密度変化と函積変化によって生じる加速度項右辺は外刀項であって第一項
は圧力勾配第二項は摩擦損失である摩擦損失の実験式として管長eICお貯る圧力損失を
企 p=fEtρu2 (6)
-2-
JAERI-M 87-121
T-4nlaquo maft^itour^iia^ss^ii-^-ltdeg u 2 ^ H i n s o c harass 2 JST
dQou8A)_ d G2A
(7)
B)(7)lcftA-fSi
mdash - ^ i mdash G A 9 z
( ^ ) - y 9 F ( 8 )
c n M 4 ) copy pound a i ^ 5 o KSiiJtGfiACggampi LTfMraquoyenraquoJfcD
G=GcAcA (9)
13 poundSlcBofcKampraquo
(4)tbn(z = L)raquopoundAn (z-=0) i f zK-3 l raquoTlaquoraquoL aicraquorfcff ilaquo3poundraquo4 0
Apoiai = Api + Apabdquo + Ap a r e a + Apf (101
= Go Vio _ G c Vio Ac 2 C 2 2 C 2 ^ Ao A Pi 57^2 o7^C-4mdash ) 111)
tDii^iicopy o bulle^g^bic j sectE^^T(i(4)copym i i|-e^^$ n s o
APacc = J G 2 ^ ( 1 ) ) dz
= J L G 2 C (i-x)v + xvg]dz aa o dz 8
aaKgt^Tffi (4)laquo-laquo+nif dvo dz=o tuzlto-e
A P a C c = J 1 2 D G 2 - ^ L d z + J U 2 r C( l -x)v 1 0 +xv g ]dz 0 QZ UZ
- 3 -
JAERIM 87-121
Af で与えれば単位長さについて生じる摩擦力はー一一ρu2で与えられるこれが右辺第2項であ
2Dh
る (5)をG=ρuを用いて書き変えると加速度項は
θωugA)θGZA ーマ三一=五 (-r)
A
一ZOB
=G2A万立lt~)+担A4立十 G2
Oz ρρσZ ρ (7)
(3)を(7)1ζ代入すると
(ρuZA)θ1 G2 aA 一一方Tー=G
2A万-zlt戸 )-7否7 (8)
乙れが(4)の左辺となる質量速度GはAの関数として質量保存則より
(9) G=GcAA
で与えられGcは後に定める
き裂に沿った庄カ損失13
(4)を出口ltz = L)から入口 (zτ0)までzについて積分しき裂に沿った圧力損失を定める
U()) ムPtotal ムPI+ Lpacc +ムParea+ムPr
と書いて右辺の各成分を順次定めてみるまずム P1は入口損失であって(2)を用いれば
o 2V Gc 2Vo AームPI と un ~U = cn ~U (ーム)2 C2 2 C2 A
れ
Mnu
となる
加速度項のうち密度変化による圧力降下は仙の第 1項で表示される
βPa同 =rG2品(1ρ)dz
=IG2是((1 -x)い XVg J dz U2J
聞において仮定(4)を考慮すればdvodz=Oとなるので
dvιd dpacc =rUG2 UVl且 dz+ Jl~D G2
ー ((1-X)Vo +xvR Jdz dz U -dz --- _ bull
-3ー
it--flit--iiiu
JAERI-M 87 -121
=G 2C(l-x)v 1 0 + xvg )gtbdquo
= G 2 ( ( 1 - X c ) Vic + X c V g c - V l 0 ]
=G a Cx c (v g c -v I 0 )3 03
aaicfeigtrx (z=i2D)=o amplttovc = v 1 0 (^ESlt t ) poundffiffi Uzbdquo G t t^p^n i t - r
G2 = G g G deg = -^-(l + CAcA)2] (14)
G 2
APacc=^- S -C l + CA cAi) 2][X c ( V g c - V 1 0 ) ]
G2 dA A P = J o ^A d ^ d Z
AO A
= G 2 A 2 fAc -yenmdash dA U c A laquo J A 0 A 3
-f- ( v l l i - l + ( J ) ) + x ( v v bdquo ) l - l + ( | ) ) )
tt6)copy^3SfCfc^T
A C i 3 d A = r i ^ d A + j A C bull+raquo(-gt d A AO bullbull AO A Ai
f xdz
fcJctf
J xdz 12D
- = Vgc+_V gj_
2
ttyen^Wttttlsect LTx ( v g - vbdquo )fflJgpoundiraquocopyft(tplusmn Lfcc
- 4 -
JAERI-M 87121
=G2((1-X) VIO+XVg)~位m
=G2((1-XC)Vlc+XcVgC-VIO)
U3) =G2( Xc (vgC -VI0))
(13)において X(z=12D)=OおよびVlc=V10(非圧縮性)を使用した Gは平均値であって
G2 = 今~=手(1 + (Ac AIア〕 (14]
よって(13)は最終的に
tPacc =子(1 + (Acl AY)(xc (い (15)
となる
次に加速度項のうち面積変化による圧力降下を求める(4)の第 2項より
G2 dA
tParea = J 一一一一dzρA dz
4AC G2v = ーーーー-ーJAO A dA
dA
=手 (v1o-1+会内王(予g-V10)ー1+(全)2 ) (16)
=GiAI会
h+X(Vg-V10)
Ad d A や dA+fC Ai
酬の第3式において
JAC43dA=JAi AO AO
とし右辺第2項の積分計算においてvg(A) X(A)のままでは積分不能なので
Z-z
d
一d
x一X
D
一
D
L
U
一LU
FJEFSJ
一一-x
および
日切ご _Vgc+ Vgi V g一一一宮一一
なる平均的値を使用して X(Vg-VIO)の項を積分の外1lt出した
-4-
JAERI-M 87 -121
mmzmmampiz laquot BE nnTmxzm 4 s t n r-- f G 2
J
^ 2 - D h C G 2 v d Z
= mdash T G 2(xv g+ ( l - x ) v bdquo ) d z
fC2
- ^ C (xv g +( l - x ) v 1 0 K L D h - 1 2 ) )
f = T ( | - 1 o U 2 ) (19)
TxZgtnZ0 sectgfflffi(H-ft^poundtiott5copy^Nikradsereg^poundffl^Tf pound
p = 2 1 o g ( R h k ) + 1 7 4 (20)
14 fflOEfipoundKraquoiSSltcopyMamp
Pc = P o - A P t o a l = F ( G c )
=PO~Y1^ ( Af ) 2 + 1 + ( i f ) 2 X c ( v ^ V l o )
+vo 1 - ( ^ ) ) + x ( v v ) U - ( - ^ ) 2 )
+ ((xvB+ (1-X)VJbdquo(LDI-12)) (21)
i t t S o BDraquoc5igtrpc poundampSfcfiG cgEftTteltTittfcgtttl gt raquo _ e c reg G c ^ a 6 5 0
- 5 -
JAERIM 87121
最後に管摩擦による圧力降下は凶の第4項で表示され
L f G2
ムPr=J 一一一一九 ρ2Dh
=iIL GZv dz 2 Dh J 0
=ム sG2(xvg+ (l-x)v1o)dz 2Dh
fG2
=子 ([ xVg+ ( 1 -i( ) V 10 ) (L Dh -12 ) )
となる Dhはz11依存せず一定とみなしているので積分の外に出しである
管摩擦係数 fは
f=T(tρu2 )
U8)
U9)
で与えられるき裂の表面は十分荒いと考えられるのでNikradseの式を用いて fを
i=叩 Rhk)+174 四)
で評価する
14 出口Eカと臨界質量速度との関係
以上で側で定義した 4個の圧力領失項が定まったき裂出口における圧力は出口における質量
速度の関数であるから
PC = POームPtotal=F(Gc)
G~ V10 Ac = PO -c ( I~ (一一+1+ (五一iHXc (vgC-vlo) ) 2 C Ao
+VIO 1 -(うと))+王仔g-V10) 1-合))
+fx干g+ (1一五)VIO ) (LlDh -12) ) 1)となる聞においてPCを求めるにはGcが既知でなくてはならない次章で乙のGcを求める
-5ー
JAERI-M 87-121
2 2ff iB^Mi$laquoGc (123)
(1) if^fflrMUiffi^Jx-r mamptirZo (2) ^copyfpoundJg M t t H i ^ K i ^ ^ u B u = l i i S (3) 0 s J L D t laquo 1 2 T l x = 0
CfflltS^copyfeilcG c(i
G = - C x - ^ + ( v 6 - v ) - g )- (22)
i laquo t gt 5 o Ql)poundgtpoundiq22)poundALlaquoSIlpoundttiiA(pound^LCo T ^ e teffiaKfctf S t tS i l pound ^ L T l gt 3 o
fltffcatfcfcT LT lt pound laquok -p left s 0 Henry li-3poundiBlaquoaEBrticfctf 1 ttaaampflEOampMffli ffKH--gpoundffiLfc an tnffl^ntfLDhsi2olaquolaquoKiraquor
= N dp dp
i ^ S o c e l t
N = 20 0 xE xE lt 005
N=10 x E S005
X E = C 4 ~ pound J E S g - Si
d x E _ u XJ dp ^ x dp (2laquo dp -s J E
amppoundftlMScopyEttttl9amppoundft0 6 i T
dv vbdquo _ dp pj-
r = C p c v
- 6
JAERIMB7121
2 2相臨界質量速度Gc(123)
Gcを求めるに当って以下の仮定を設ける
(11 き裂中の流れは低クオリティ高圧とする
(2) その結果流れは均質となり usul= 1となる
(3) 0 ~ LI Dh ~ 12では X==O
乙の仮定のもとにGcは
Gトー〔 xh+(vg-vl)451ildp
bull 0 bullbullbull ap 2)
と表わせる(1])をもとに闘を導入した結果を付録Aに示した下添字eは出口における状態量
を示している
L Dh孟 12の領域では相間質量移行率が無視できなくなるかっ図1図 21ζ示したように圧
力が急激に降下してくるようになる Henryは一定面積流路内における l成分臨界流の棺間質量
移行率11関する実験式を提示した (11)乙れを用いればLlDhミ12の領域において
回)
となる乙乙lζ
N = 200 XE XE lt005
N = 1 0 XE 主主005
Sn -S X= (ーとーeJ
助
Sg-SI ldquo
乙れを微分して
Aιds dXE
(1-x)ザ +x孟止XE - dp 0P dp にSg-Syen
-E 幽
iii
であって添字Eは熱力学的平衡状態を示しておりすべての状態量やその微分値は上流側よど
み点抗態を固定したままで熱力学的平衡条件から定まる乙とを示している
さらに蒸気相の圧縮性は等温変化のもとで
dvι=ーヱL
dp pr 四
r = cpl c
-6-
JAERI-M 87-121
G2
c = [x - ^ - ( v ^ v ^ N - j j ^ 1 26)
x = B ( x L T - x ) d ( z D h - 12) (27)
B = 00523
x L T = N x E (28)
T amp 3 0 (Z7)poundz = 12D h(x=0) i z = L ( x = x e ) i copy F B T e laquo t pound plusmn
x = x L T [ l - e x p - | ( z - L ) H x e expC-i ( z -L) ] (29) Dh Dh
i t t O z = 12Dh Tx = 0 laquo S lt 8 f c f t A f i t f
Xe=xu T Cl-exp-B(LD h -12)J] (30)
secttftSlt fclt29)pound z =12 Dbdquo pound z = LCD^-eatiJ-LTtfflgliKfcW-S 3^ J T-fpound$a6
X L - 1 2 D ^ 1 2 D h x d z
mdash XLT _ D 1
B LDb-12 u
Po - P B = -^pv bull (32)
G = gtu $ X
G = v 2 o ( P o - P B )
- 7 -
JAERI -M 67121
で与えられる聞と闘を聞に代入すれば
G宮〔 xiL(vg-V10)NAEi〕2pr 8 υ dp (26)
となる
混相体のクオリティ xは指数関数的IC緩和するとして
x=B(xLT-x)d (zDh-12) 町)
としてみるここに
B= 00523
XLT = NXE 側
である闘を z=12Dh(x=O)とz=L(x=x)との閣で積分すると
x= X州一切ト喜 (z-L)))+ Xe時ト主 (z-L) 1 JIh Llh
倒)
となり z=12Dhでx=Oなる条件を倒に代入すれば
X=xLT(1-expーB(LDh-12) J) (30)
が得られるまた仰を z=12 Dhとz=Lの聞で積分してこの区聞における平均クオリティを求め
ると
王=--L-fL xdz L-12D
-nd
一D一
F一YLA
一BT
X 一一
(31)
が得られる
最終的に凶と聞とを同時に満足するGcを見い出せばよいそれには出口圧力を変化させてくり
返し計算でGcをもとめる必要となるデータはき裂形状とよどみ点圧力温度である
また流れが臨界流に達していない場合は単相流非圧縮性流れの式から
Po -PB= 2ρu同 間
G=ρuゆえ
G=2ρ(Po -PB ) 倒
となるf
(2)ではG= 2g石O-PB)となっているが間違いだと思う EP副プログラムで酬を使用している
ので問題はない
-7ー
JAERI-M 87-121
3
(1) BWRjMampgft (2) PWRaKftft
lcfcy-Ssch80fcJO schl60ffl^|l)^tcopyiiia^^is6Co itampamppound-amp 1 icf^to poundcopyt raquo - e ( 4 S a S 2 c pound8(BI |alaquot tC0Dpound 8 l raquo S L f 5 gt - laquo i L f c o 2c = 20 50 100 mm COD=005 010 015 020 025 mm U i 4 B 8 B 12B 16 B copy sch 80 amp J Ofschl6Og2copy0PWpound Ltz0
3 - K0fctjpound LTt tEI^Ka i igGc (kgm7s) ^ 5 ^ 8 ) 1 ^ f c pound ICKATcopylaquot 9 K 3iiBlWpoundLTGc (gpmmm 2)^J6Co
1 kgm2s= 11 mVs=(l378543)gallon10 6mm 2(l60)min
- 1585 xlO^gpmmm2 (34)
W c = G c 2 c C O D (35)
31 n5tflraquoaaGepoundpound8JBttpoundregNff
= 100mm 5OmmiLfcfl0GeM^LT^5o 2 o O H i J t g f 6poundi^f( poundpoundlt I f t o T l i bull S t i t f ^ ^ S o 2c = 20mmff l l ( iLT( i^^^l l4 g]5 i ^ lt ^ - t - 3 f c 0 oIC|a6 iH7t i2c=100mm 20mmcopyBcopyPWRiIiK^copyGlt 2-^rTo ftiO ^JimdashSfcLT^So 2c=50mmcopyH(i^LT( i^ j ^^ Ccopy 2 f tcopy l lpoundpoundlt- i f e L T W c 0 pound ftrt6g^)8(amp0$M8
JilJcopyCltt^tgtaBiKlttGelttcopyBI^plusmn2clci^cff-rcODiLfccopyffi^-SCii5laquoo L T E f f P S i laquo e E f r laquo f f f t t lt 3 6 a f f 4 L i t t f c 4 amp S raquo laquo i t t 0 e
32 n j M t t 9 U W pound pound 8 pound t t lt a gt M i
-3flcWclttS^WltbcopyM^to5o SHcopyi iraquoraquoplusmnGcbulllaquolaquoltbull W cCgpm)poundampfflLT (^copy-CCfflffiO^^^ffl-C^So S8raquo6Eri3Tfc fflfcJcSWc^^-To H8Ki5gpm lregJ|gpound lgpm|SS$ampSLT3o CfflSI^ffl^SCifcfcoT KtziZ2 c = 100mmpoundbull-
- 8 -
JAERI-M 87121
位司考3
原研版漏洩率解析コードを用いて
(1) BWR巡転条件
PWR運転条件
における sch80および sch160相当肉厚からの漏洩率を求めた計算条件を表 1IC示す乙の計
算ではき裂長さ 2cき裂開口変位CODとき裂深さ Lをパラメータとした 2c=20 50 100
(2)
mm COD = 005 010 015 020 025 mm Lは4B 8 B 12 B 16 Bのsch80およ
びsch160配管の肉厚とした
コードの出力としては臨界質量速度Gc(kgm2 Is )が得られるがζの値をもとに以下のように
単位換算をしてGc(gpmmm 2)を求めた
ー
-lili--
1 kgm2s= 11 Im21 s = ( 113 78543 ) gallon 1 106mm2( 160) min
(問)= 1585xlO6gpmmm2
Dhは(1)から求めたまた質量流量Wcは
(35) Wc= Gc 2 c COD
から求めた
臨界質量速度 Gcとき裂形状との関係
図4から図7にGcとCODとの関係を示すこのうち図4と図5はBWR運転条件において2c
=100mm 50mmとした時のGc値を示している 2つの図を比較すると両者は全く重なってい
る乙とが分かる 2c=20mmの図は示してはないが図 4図5と全く同一であったっき1ζ図6
と図 7は2c= 100mm 20mmの時の PWR運転条件のGcを示すやはり両者は一致している
2c=50mmの図は示してはいないが乙の 2枚の図と全く一致していた 乙れが臨界流の特徴
31
jitBilli--Eiri--
である
以上の乙とからき裂形状と Gcとの関係は 2ciζは依存せずCODとLにのみ依存する乙とが分る
そして配管口荏が大となる程配管肉厚すなわちき裂深さ Lが大となるため管摩擦が大となるので
Gcが小となるのである
臨界質量流量Wcとき裂形状との関係
つぎにVれとき裂形状との関係を求める現実の漏洩量はGcではなく Wc (gpm )を使用して
いるので乙の値の方が有用である図8から図13までに聞によるWcを示す図8Irは 5gpm
限界線と 19pm限界線が示してある乙の図を用いる乙とによってたとえば2c=linfinmmを有す
-8-
32
JAERI-M 87-121
h 16 4 y-^sch 80Egjampraquoamp5 gpmOiiS ipound-4gtLSCODfflffigglc^iampSCt^tijjfeSo 3 copy0y^(tCOD==O22mmpoundgEltampltitl6o BWRPWR0M-Ji3pound[118 tmuttktamptZC t claquofc oTPWRBcopyWc 02fJBWRB$0Wc =fc 0 W t ^ S C i ^ S o cnlaquoGc0fi 5 PWRI$ copyBWR8$J raquogt fc^-eab-Sraquopound-bullampbdquo
S)14^tH17lCig|W(C2c^fS^TCODiLi^^degy gt - pound UcMfregW cpound^-ro CfflEl A^2c fc J c cOD^ h i t t n i f a i S t f ( i S ^WcA laquo Jgt t5C iU lt raquoS o W c ( i 2 c
33 1 3 5 gpm europound bullamplaquoraquo- pound
S8gtraquoiai3ffl^rWc= 1 3 5gpmpoundpound-tf LtfbullgfrcopyCOD poundig^-i ^gtT Ciamp0Wlaquo pound ^ ^ 5 2c i f f lBg^B^t ^ lcLfc0^18iS l9TT5o 2 c 0 ( i LT(i20 50100mm 0 3 ^ laquo D ^ 5 gt - pound LfcOt i gt^in( i5^Wcmdash^t + S 2cpoundCODcopyfi0i|Mamp-fe-ViMampttDmfrZnZnampo ^gtH18 19iefctPTWc=3 5gpmpoundt3-zZ7-9ampampZtljetl2 ^ J t f 1 ^ L ^ ^ - ^ i i n - r ^ ^ ^ a f t t i 2c= 20mmT(iCODgt 025mmi^oTLt-55^J -T5o I tSCf005ltCODi025mmt r^k^-1i CODgt 025mm(Co(gtTttltraquoLT^
4 M lamp
(1) laquopound3 (2) SMP^amp (3) tsmmz
(1) Kft^GcttsectpoundEHnpoundttpoundpound9E|3icttU 58[gltlciittLtt^o ^LTitfS
(2) 1 3 5gpmpoundiStSlflngfipoundsectSfipound0|lf|poundIILfco
- 9 -
符
JAERI-M 87121
る16インチ sch80配管から 5gpmの漏洩を与える CODの値を容易に定めることが出来る今
の例ではCOD=022mmと読みとれる BWRPWRの差で見ると図8と図11とを比較する ζと
によってPWR時のWcの方がBWR時のWcよりも大であることが分る乙れはGcの値がPWR時
の方がBWR時よりも大であるからである
図14から図111ζは横軸lζ2cを採ってCODとLとをパラメータとした時のWcを示す乙の図
から 2cおよびCODが小となれば当然ではあるが叫が減少することがよく分るまたWcは2c
lζ対し直線で変化する
33 1 35 gpmを与えるさ裂寸法
図8から図13を用いて既=l35gpmを生ぜしむる所のCODを読みとって乙れらのWcを
与える 2cとの関係を明きらかにしたのが図18と図19である 2cの値としては 2050 100mm
の3点のみをパラメータとしたので少々雑ではあるがWcを一定とする 2cとCODの値の組み合せ
状態がとの図から得られるなお図1819において叫=35 gpmを与えるデータ点がそれぞれ2
点および 1点しか与えられていない理由は 2c=20mmではCODgtO 25mmとなってしまうから
である計算では 005 孟 COD~ 025mmまで変化させ CODgt O 25mmについては計算してい
ないためである
4結 論
米国電力研究所が作成したき裂からの漏洩量を求める計算コードを原研機にマウン卜させた
初期流体は飽和水かサブクール水であって臨界流モデルとしてはHenryのモデルを使用してい
る乙のコードを用いて質量流量を
(1) き裂長さ
(2) き裂開口変位
(3) き裂深さ
をパラメータとしてBWRPWR運転条件で求めたその結果以下の乙とが分った
(1) 質量速度Gcはき裂開口変位とき裂深さに依存しき裂長さには依存しない そしてき裂
関口変位が小なる程またき裂深さが大なる程Gcは低下する
(2) 1 3 5 gpmを与えるき裂開口変位とき裂長さの関係を図示した
謝 百字
本報をまとめるにあたっては構造強度研究室柴田勝之博士よりまたプログラム編成にあたって
はCSK関谷秀郎氏より有益なコメントを受げました
-9一
JAERI-M 87-121
n m
[1] RP Collier et al Two-Phase Flow through Intergranular Stress Corrosion
Cracks and Resulting Acoustic Emission NP-3540-LD April (1984)
[2] D Abdollahian B Chexal Calculation of Leak Rates through Cracks in Pipes
and Tubes NP-3395 December (1983 )
(3) M E Mayfield et al Cold Leg Integrity Evaluation NUREGCR-1319 R 5
February ( 1980)
(4) fciF ampa w Effaa i8gtampcopylaquoKmlaquoE 23regBampteygts9AmtiiMix M B313C1986)
C5) T Yano E Matsushima A Okamoto Leak Flow Rate fromThrough-Wall Crack
in Pipe 2nd ASME-JSME Thermal Engineering Joint Conference Hawaii
March (1987)
(6) K Shibata S Miyazono T Kaneko N Yokoyama Ductile Fracture Behavior of
Circumferentially Cracked TYPE304 Stainless Steel Piping under Bending Load
Nuclear Engineering and Design vol 94 (1986)
(7) mm amp mihiifr Ramp^ampti+ampsvsmmmltDmmitMyen9plusmnLBBMb E8laquo24laquo5 (1986)
(8) mm raquo WHS wmttziiMmmmampGtzGt yf-pssus304SiBejraquofcj ampSTS42ampXmampBltDampmtM$M JAERI-M 86-078(1986)
(9) amp^ mm M sraquo m^ampampmttvmmmmt2gtw JAERI-M 85-064 (1986)
cio) gem mm raquo Bgt ejFElaquottcopyffittttlaquofcHetpound (raquo2laquo) JAERI-M 86-098(1986)
(11) R E Henry The Two-Phase Critical Discharge of Initially Saturated or Sub-
cooled Liquid Nuclear Science and Engineering 41 (1970)
(12) R E H e n r y HK Fauske The Two-Phase Critical Flow of One - Component
Mixutures in Nozzles Orifices and Short Tubes J of Heat TransferTrans
of the ASME May (1971) fcJfgcopy$IE8 (1 sep 1987) K^^rJpoundlTlc^StfregXtt^^fcf f le i i JDLrJlto
(A) T Yano et a l Leak flow rate from through-wall crack in pipe JSME
Tuternational Journal to be appeared
(B) T Yano et a l Evaluation of leak flow rate and jet impingement related to leak before break Nucl Eng Design to be appeared
CO H John et a l Kritische Leckstromung aus rauhen Rissen in Druckbehaltern
kfk 4192 to be appeared
- 1 0 -
]AERI -M 87121
献文考参
R P Coll ier et al Two司PhaseFlow through Intergranular Stress
Cracks and Resulting Acoustic Emission NP-3540-LD April (1984)
D Abdollahian B Chexal Calculation of Leak Rates through Cracks in Pi pes
and Tubes NP -3395 December ( 1983 )
M E Mayfield etal Cold Leg Integrity Evaluation NUREGCR-1319R5
February (1980)
矢野松島岡本配管貫通欠陥からの流出流量第23回日本伝熱シンポジウム講演論文
集 B313 (1986)
Corrosion 〕-〔
(2 )
(4)
(3 )
dnttbijuMANnu町frpド9Pドtμトゃに広
υιhhhl吻1
j
T Yano E Matsushima A Okamoto Leak F10w Rate fromThrough-Wall Crack
in Pipe 2nd ASME-JSME官官rmalEngineerir恵 JointConference bull
March (1987)
Hawaii
(5)
K Shibata S Miyazono T Kaneko NYokoyama Ductile Fracture Behavior of
Circumferentially Cracked TYPE304 Stainless Steel Pipi曙 underBendir事Load
Nuclear Er習ineeringand Design vol 94 (1986)
柴田金子横山ほか周方向欠陥を有するSUS304鋼配管の延性破墳挙動と LBB評価
圧力技術24巻 5号(1986)
柴田大場川村ほか貫通または未貫通欠陥を有する 6インチ口径SUS304鋼配管およ
びSTS42炭素鋼配管の延性破境挙動 JAERI -M 86 -078 (1986)
金子柴田大場ほか軽水炉配管材の延性破墳に関する研究 JAERI-M
(1986 )
安田柴田大場ほか軽水炉配菅材の延性破壊に関する研究(第2報) JAERI-M
86 -098 ( 1986)
85ー064
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
R E Henry Theτwo-Phase Critical Discharge of Initially Saturated or Suo-
cinfinled Liquid Nuclear Science and Er恵ineering 41 (1970)
R E Henry H K Fauske The Two-P加seCritical Flow of One -Cornponent
Mixutures in Nozzles Orifices aOO Short Tubes 1 of Heat TransferTrans
of the ASME地Iy(1971)
なお本稿の校正時 (1sep 1987)において以下に示す最新の文献を得たの守追加しておく
Leak flow rate frorn through-wall crack in pipe JSME
dl
噌
EA〔
(12)
T Yano et al
Tuternat ional Journal to be appeared
T Yano et al Evaluation of leak f10w rate皿 djet irnpingernent related
to leak before break Nucl Eng Design to be appeared
H John et al Kritische Leckstrるrnungaus rauhen Rissen in Druckbehal tern
(A)
(B)
-10-
to be appeared kfk 4192
( C)
JAERI-M 87 -121
i n laquo bull laquo =
Po To 2c COD L k m s kPa degC mm mm mm cm
BWR 6865 2845 20 50
100
005 010 015 020 025
86 127 174 214
0003
PWR 15651 3249 20 50
100
005 010 015 020 025
135 230 333 405
0003
plusmnfrZgtffifcsch 80SEW4 8 12 16BSIPlCffla L T ^ o
Jbampgttl iCschl60Eg 4 8 1216 Bf f i^ lCf f iSL-C^Sc
LIQUID bull sssssAr V A P 0 R Ysrysyxsaz
fyssy
t 0ltLDlt3
amp) ^
r
3 lt LD lt 12 vysssssssfsssssss-sgt-Ai
pound VSWAA
I DISPERSED I p V TWO-PHASE REGION
LDgt12
S-^mdash ^-A Ugt deg raquo bull bull bull
1 CHOKING PLANE -
V ASSUMED^ V ACTUAL-^
Z LD -12
0 2 LD h = 12 amp laquo 4 i amp 0 8 n t t t t S 3 c i i )
- i i -
~
JAERI-M 87121
件
圧 力「五度 き裂長さ き裂関口変位 き裂深さ 表面粗さ図 番
Po To 2c COD L k
kPa C mm 官官n 官官n c町l
005 86 20 O 10 12 7
BWR 6865 284 5 50 O 15 174 0003
100 020 21 4 025
005 135 20 010
230 PWR 15651 3249 50 015
333 0003
100 020 405 」025
--
条算2十表 1
上から順次sch80配管48 12 16B板厚に相当している
κヶノパル何〆シシ4ェ三
写汚字ヲヌ~ガミと
Pb PIyen lt110 lt 3 3 lt 110 lt I2 _
WAWH3ケ~Mとご
--一一一一一一沼稲zqTI附PHASEREGION
上から順次 sch160配管 481216 B板厚lC相当している
路話室grVAPOR
LlQUIO p芳男
AnE|し
z 110gt 12
するどい角を過ぎる飽和水もしくはサークル水のき裂内流動型式図 1
一一」ふれ」
ASSUMEOyen ーーーーー--~shyACTUAl-
yen Z
LlDh= 12なる場合のき裂内流動型式(11 )
-11-
110 bull 12
図 2
pound
exit plane Ac
Ai(z=12Dh)
inlet plane Ao
19B7 March 11
13 4 laquo Tf ft L13
I Po =6865 kPa =I 50000
0 0-5 Dh(mm)
i i i i i i i
0 01 02 03 1967 Apr 9 iso COD(mm)
33
14 BWRjlfe^ToKMKGciCODiff lBMSi (2c = 100 mm)
~明旬同司~~明弔問_--lt-~一一ー 1
一 一一hellip一一一一
50000
た白河
7ζ
infin7HNH
(2NE~E)UO
RURURURM
48um
PO =6865 kPa To =28450C
2C=100 mm k =30um e4
E EO5
E a 01
U lt)
会一4K0r-82amp0 exit plane Ac
tl
O
03
05 Dh(mm)
01 0-2 COD(mm)
O
O 1ge7 Apri 9 i田
inlet plane Ao
BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 100 mm) 図41
4EA L
き裂寸法図3
1987 March 11
o o o o in
JAE
RI-M
87-121
(s2iu6gtj)D9
CD bullvashy
in COCD
oo
SIS
sad bdquo
LO
(JUJLU
UJC
IBJD
O
in E
Q
00 o
laquoB
^gtlaquo Q
E
AJ
Q
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A
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U
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M
o laquo G
v- V
o i
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ii OS
o bullS
oo 0-
^ o
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so
Apn
a
CD
(s3uu6gt|)D
9
QQ oQ toco
lt oo 2lte
bull O
t C
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to lt j=
=U
Soo o
o CM in co
II II
it II
Ao o O
Q
Imdash
CM JC
I
m
IT) O
E E
00
o 2~
58
(70iujaid6)39 lt
Q
AJ Q
O
(J AJ
a Q
W sect
-13
-
」〉同河目
1
玄infin4IFNH
950000
(的
NE~mv-)υ
88
128 16B
48
Po= 15651 kPa To= 3249セ2C=100mm k= 30μm
pc
一一一一一一一一一一一 一
N
205 E 0 0
υ lt)
50000
(的
NEmv-)υ
B
B
B
4
8包絡
Gc d
凡 =6865kPa To =28450C 2C=50mm k =30um
叫
ε ε05 崎ε a m u () 1
51
O 05
Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
O O
Dh(mm)
o 01 0之 03COD(mm)
05 o
19amp7 Aprillgt iso
PWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係
(2 c = 100 mm) 図6BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係
(2 c = 50 mm)
1銘7April 17 iso
図5
JAE
RI-M
8
7-1
21
(sBgt|) DM Lfgt o
co CQ torn
o
ID
O
o
E opound
pound O
5
lt-gt
o (uud6)DM
I
o (M
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G
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Q
O
u AJ
amp5
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w a
(S7UU
6gt|)D9
CO
CM
c
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J
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AJ Q
O
O
AJ o
s G
o W
laquo a
2
(7aiujujd6)D
9 -14
-
Wc d
PO =6865 kPa To =2845 oc 2C=100 mm
k =30um
20 50αm
48
Po = 15651 kPa 了 =32490C
2C =20mm k =30μm
ピ巴回
Eginfin4I戸回目
10
引 2881 三12酎05ε1681 s
5gpm
nu
(Eao)U〉〉
(ω
Nε230
88
128 16
eaε E 05 司ε a 01 υ
yen() h
O
Dh(mm羽n
o 01 ひ2 03 COD(mm)
05 O o
Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
05 O
la7 AprillO is図8 BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 100 mm)
T鎖rIMay7 Iso
図 7 PWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 20 mm)
JAE
RI-M
8
7-1
21
(S5gtI)D
M
in b
i gt=
rd Q_
O
J O
II to
lt II CO
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tO
CM CM
CO
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II II
_o o O
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O
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II rfi ^
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-
一~ 一 larrーー一一一一一一_~~ -=-r---百一一~~~尻-~司V亡ヤ判明F壱~~一律零時喧~担--1
』〉切河一-玄infin41-N-
10
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Wc d
20fPo To =28450C 2C =20mm k =30μm
ε 810
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~
10
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larr一一一一larr一一一 一larr一一一一一
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o O Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
O 05
o 01 02 0-3 むOD(mm)
Dh(mm)
19S7 May 11 iso
BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 20 nun) 図 10
1987 May 7画
BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 50 nun) 図9
JAER
I-M
87-121
(s6gtt)DM
in o
OQ oogffi
o CNI
in o E E
CO
CM
degI Q
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10
ダWc20fF
T 0 =32490C 2C =50mm k =30μm
20
10 4
PO =15651 kPa To =3249OC 2C=100 mm
ι三30~m
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o O~ 02 03 COD(mm)
Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
官賠7MayS is
PWR遂転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 50 mm) 図 12
1987A防illOiso
PWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 100 mm) 図 11
JAE
RI-M
87-121
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1錫7May12 iso
BWR運転条件下の質量抗量WcとCODとの関係 (4B 8 B配管)図 14
PWR連転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c=20mm)
1967 May7 Is
図 13
JAERI-M 87-121
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PO =6865 kPa To =28450C
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ド司
α3
1987 May 15 iso
PWR遥転条件下の質量流量Wcと2cとの関係 (4B 8 B配管)図 16
BWR運転条件下の質量流量肌と 2cとの関係(12B16B配管)図15
JAER
I-M
87-121
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2C(mm) 20
1967 May 15也
1民r1May 9 iso
BWR速転条件下でWc= 1 3 5 gpmを与えるCODと2c図 18PWR運転条件下の質量流量Rと2cとの関係(12B16B配管)図 17
JAER
I-M
87-121
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100 50
2C(mm)
19J7 May明国
PWR運転条件下で叫=1 35 gpmを与えるCODと2c図19
JAERI-M 87-121
HMA Henry(DmWtilTil (12)
(i) mampltoamp $fl3 Wi = (gt ui Ai
3KSMB W 8 = lt o g u g A g (AD
(2) ilfampficopy^
d(WgUg+WiUi) =-Adp+dFw ltA2)
ffi^J^liaiCjS^^lttiii)llcj5^^(i^^^J0^trSiLTlaquo^^^^^-r5i (A2) (iWg=xW W = ( l - x ) W G=AW4ff l^ t
dp=-d[G x u g + ( l - x ) u ] (A3)
SJ^Bfra dG=OTltfc bullsect$raquopound (A3)laquo
dp=-GdC x u g + (1-x) u ) (A4)
i tt S o Bgf^fite throat g|5Tpound t 5 C i ^
c - _ [ d ( x u g + ( l - x ) u i 3 _ c d x k + ( l - x ) u i ^ 5 )
K l ^ f t laquo throat SiJKfclr
- g - k - 0 CA6)
T5o (A5) ICfe^TuipoundxlttkTg3gLrsecto
(A 7)
xG = lt0g ug a
(1-Ug =
- x) G = P ui
kui ( 1 --a)
fcOai ufB4-T4i
U ] = xv R +k ( l-x)vi c U ] = k (A 8)
tiss cn (A5)iclaquoAtn(i-^-=oatLT
-21-
JAERIM87121
付録A Henryの臨界流モデル (12)
乙乙では仰を導入しておく
Moodyは1成分2相混相流の質量速度を熱的平衡のもとで求めたここでは非平衡モデルを用
いてよどみ点状態量のみを既知として質量速度を求める
(1)連続の式
(2)
I夜相
蒸気相
運動量の式
W ρU A
Wgρg ug Ag
d (叫Ug+WU) =-Adp+ dFw
(A1)
(A2)
圧力勾配による外力と運動量による外力は摩擦力より大であるとして摩擦力を無視すると (A2)
はWg=xWW=(-X)W G=AWを用いて
dp=-d(Gxug+(l-X) u)
臨界流では dGOであるから (A3)は
dp-Gd( xUg+ (-x) u)
となる臨界抗態は throat部で生じることから
dxu~+ (1 -X)U _ dxk+(I-x) u G f= ー(- ~-g --- )=ー〔dp dp
臨界条件は throat部において
dG I
dp l - V
である (A5)において Uを xとkで表現してみる
xG =ρg ugα
(l-x) G =ρI UI (1-α)
Ug= kUI
よりαとUgを消去すると
U=2Svg+k (l-x)vLG k V
dGとなる乙れを(A5)に代入すれは一一ー=0を考慮して
dp
-21ー
(A3)
(A4)
(A5)
(A6)
(A 7)
仏8)
JAERI-M 87-121
-G- = C xk+ (1 -x) v f + k O - x ) v ) G 3
= G - d _ [ ( x k + c l - x ) ) x v f f + k ( l - x ) v n ( A g )
G ^ - ( - ^ - [ x k + ( l - x ) ) x v raquo V gt r ^
i S^^S f f t ^ i
G2
c = -c |-l+x(k-l)mdashlaquo+^l+2x(k-l)+v2 0c-l)+k(l-2x) g
civ ~ mdash V7 dk + l+x(k-2)-x 2 (k-l)^+x a - x ) ( v i - p E ) ^ r (All)
(a mtiimv-r4bLltimjpoundti-ampo cornsitix^
d v laquo x dx yen
g + ( v g - v ) ^ Go=~C x ^ g + ( v g - v ) ^ ] (A12)
- 2 2 -
JAERI-M 87121
xvg+k(1-x)v _G-1=一一(xk+ (1 -x) (XVg-rKkyenJ -1) V) GJ dp
=G1-〔xk+(1-x))xv+ k (トx)vL) ) (A9) C1p q II k
よって
Xv+k (1-x) v G=ー〔百E〔lxk+(1-x)lb I〕1 仏10)
微分を実行すると
G ト=一〔守t七か1川1作川+x(α併山kトk-l寸1川)川伽+~(1μ1+2x(k- 1) 川+刊v)ωω2恥刺(X-l)刊)dp k
一一一一一 dv Vn dk + l+x (k-2)-x2 (k-I) )高I+x (1-x)(v)-in石 J-1ωJ)
乙乙で次の仮定を設ける
(1)液相は非圧縮性とするすなわち生 odp
(2) 流れは低クオリティもしくは高圧とする乙の場合k宇 1としてよい
以上の仮定を(All)I乙適用すると
x-p
d一d
lsquovv a
w
lsquo+
V--D-
Ju
一JUx
一一2
e
G
(A121
が求まる乙れが閣である
-22ー
JAERI-M 87-121
ID EPRii$mmv7^-yzmwmmnv-7^-ysTEAMzicmpoundMz-tzo (2) EPRIJRraquolaquo7 ri-f-yilBWIKraquoa+^i-^gtlfflcopy(ftraquoOfcraquoKlaquoffcK +
7^-f- bull JAERI poundfF$ L poundltDifC1ampraquopound LT STEAMZ poundraquoVvfc0
(3) lt OS LAcopy LSI Hi (THRESH) S A f - K L f c fttfcampraquottLfcraquopoundttltltD f i ^^ f tLT^Sc original)iSTlTHRESH=l E -3Tofc 0
SB cKilJf-9 FORMAT pound ^ t 0 SB 2 ( c A ^ r - ^ copy ^ i i ^ amp ^ t o SB3IC Cl)KElaquoSlT^SttraquotS4-ro SB 4KJCL-- C O + K A ^ f - ^ ^ S f t f t n T^So SB 5raquocH5fliS7degn^ 7AlaquoJxh^ 0 SB 6fcftJMpoundSatfJlTIgt5o ^reg
JAERI-M 87121
プログラムリスト
以下に (1)IC記載されている漏洩率解析プログラムを原研機lζマウントさせたリストを示す
原プログラムとの変更点を以下lC示す
(1) EPR 1版蒸気表サブルーチンを原研版蒸気表サブルーチンSTEAMZI乙置き変えた
(2) EPR 1版蒸気表サブルーチンと原研版蒸気表サフツレーチン聞の単位換算のために新たにサ
フツレーチンJAERIを作成しこの中で単位換算をしてSTEAMZを呼んだ
(3) くり返し計算のしきい値 (THRESH)を入力データにした 計算が発散した場合はこの
値を大にしてやる original版ではTHRESH=l E-3であった
表Bllζ入力データ FORMATを示す表B21C入力データの意味と単位を示す表B31乙
(1)に記載されている計算結果を示す表B4にJCLを示す乙の中に入力データが定義され
ている表B51ζ原研版プログラムリストを示す表B61C計算結果が出力されている
値と表B3の値とを比較すると両者は一致しているのでマウントは成功したとみなした
-23-
乙の
付録B
1
1
1
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1
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J
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JAERI-M 87-121
SB 1 Kfif-9 FORMAT
I N P U T D A T A S H E E T PACE OF
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7 8 9 0 1 H S C 7 H Q 1 n lt j 6 M 9 0 1 7 3 4 5 6 7 8 9 0 I 3 4 S 6 7 I 9 0
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1 l 3 7 8 9 1 0 1 2 3 4 5 7 1 9 0 1 H lt S f T 1 gt J I 3 1 5 t 7 1 1 V 1 I J 4 ( f 7 1 ) |0
E 1 M bull ri-itDATraquoHVM-tllaquolaquoJCTT1raquoL NVNK
IB 2 A A f - ^ f f l g i i f i
pound$ltpound ^ m m M amp t l IN J poundjampffl t tf traquo9Jte tt L = 1 tmfc S S ^ A ^ J
= 2 mm EfiiKU = 3 if-fv-Kik
P0 Jltfjampllj kPa mtstgt TO J pound pound pound degC PB WE kPa THRESH lt 9jgLff3yen0LtMI a L EPRI copy original IgTfJi 1 E -3
EL S K pound ( = 2 c ) cm EW sectsectIMP^f i (=COD) cm ED $ampamp cm EK yen^SiBraquoampcopy^i cm AR iiSPiBMAPBlaquo tpound L A C A 0 lt 1 Nl SgtISamp K fc tt 5 90deg ft laquo3 $ tt L N2 SraquoraquoIBfctf 345deg ffljPOft 4- L
- 2 4 -
]AERI-M 87-121
喝事表B1 入力データ FORMAT
INPUT DATA SHEET PACE OF
氏 名 a日f-付~ ず司円品名 1 I 73-8C
情lsquo 宅相S1 回胃テー守番
123 511 a 唖 I~ I 1 J S 6 由 0E023a 唖jgI 2 1 5 6 IJ I~ 1 ~ bull 5 6 B 唖 I~ I 2 3 S 6 a J~ I 1 1 5 6 r 9 ~ I 1J 56 8 9ea
則的問1)11 I r91 ~~I~ 1州 i lT骨 iacutefHφ~画 IIPB ~fi~OslashI削 川eslf(何回 111i i 1 i 11111111 i i i LI(閉 W k61~)1 ~yj lI Ii IA 外 IleETHfilil~Ii特 I J(I G~~里世うJ IethampCfl~fIJlIill(Ilitgt 1 1 I fz(Iq 戸~I i 1
11 111
1 II I I
l I r
11 4
11 i 1 111 11 11
11
11 11 ー
ど l_~ ~_111 ~ 3 5 618 i l~ L Z s a 91~ I Z J 5 7 a 1 I l 3 s 91g Z J 5 T JI~ I 1 J_ 51 Ir lJ -5畢 11 I~
IIl1EI7 ~I川ATiIo_剛開剛醐
表B2 入力データの意味と単位
変数名 物理的意味 単位 備 考
i
l
IN よどみ点の流体条件分別指数 |な し1=1飽和水温度を入力
=2 飽和水圧力を入力
=3サプクール水
温度と圧力両方を入力
kPa I絶対圧力
カ
度
圧
温点
点
み
みど
ど
圧
よ
よ
背
0
0
8
P
T
P
kPa
なし IEPRIのoriginal版では1E-3
であった
THRESHIくり返し計算のしきい値
D
O
)
C
さ
積
c=
荒
面
2
(
の
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ー
位
ら
入
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長
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深
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面
裂
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裂
均
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き
き
き
平
出
L
W
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K
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E
E
E
E
A
cm
m
m
m
phvpupu
なし IAc I Ao壬1
Nl き裂道筋における90曲がり数|な し
N2 き裂道筋における450 曲がり数|な し
-24-
OS99U0O raquolaquolaquolaquoraquo 3SI3M3X3 9 _bull t9 (Iraquod3)HN3SV31 laquolaquolaquoraquolaquolaquolaquolaquoraquolaquolaquoraquoraquolaquolaquo ttgt9$UO0 bull 0 0 O
- Z9000
-0 illS poundpound00 SE9 raquolaquolaquo
smuoo raquo Nraquonx s Mam 06 ov3 (H3)Honoa (tnxudaa (inxios ltH3gtDS SSIMOO raquo tOO VIOl 088Z OOOSSl pound KM Iyen9poundll00 HS3HH1 (ISmSd (3)01 CISS)0d NI 0S9SU00 raquolaquolaquoraquolaquolaquobullbulllaquolaquolaquolaquoraquo 3SI3S3X3 9 V 29 (I8d3gt11M3
-)Hm raquoraquolaquoraquoraquolaquoraquo
limiOO 00 10036013 9pound nomoo laquoinosAS aa tood90id spound
09 33X3 B2 ^^03^1 33X3 H
(raquoH38ns)ana3a33anos(ia3VDHi3-laquo rJ8fW-6
V3VpoundK6rr=0S 2pound1803 33X3 3
laquo 13P B3SI) 30 ISH laquo laquoraquoraquolaquoraquoSXXXlaquolaquoXXlaquoSXXkSXlaquoXlaquoXSXlaquoXSXKkraquoSXXlaquoXlaquolaquoXXSKXlaquoXXXlaquolaquoKXXXlaquokXX ttXtIliXIXMlltMaHtltBraquoIKtSltXiattlSIXXXtXKlaquoIlaquoKISlaquoltliXlllaquotXraquolaquotX 308d SIVAIBd 30 1SI1 laquo araquolaquoXraquoraquoraquoraquoraquoClaquolaquolaquolaquoSlaquolaquoXIlaquoKlaquolaquoltKalaquolaquolaquoltraquoKKXalaquoKXXKlaquoSKXXlaquolaquoKraquoraquoXKXS
0000000OJ000-TSPZ6-8ANVS H8VdB0rlaquo -aaoflssvd8S6O0-dnoHssiB6p-a3sn u
laquo0Zgt-13r319SWS=SSn3SSH (SO0000)-3Mtl00-Altld8raquoSSyi3H3n9IHSraquoH
SI
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-300
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-lr
9poundraquoZ OOr r 10-8S60SU65Z05) GOT Z60SU63 I
VSSl 3HI1 28SOnO 31V0 ltlaquo 1SI1 S1N3N31V1S 13T gtraquo 0Z10U 0Z3
laquoejf = 3Sjnss3d laquoT3 IT juiraquonn
bullgt010 raquoiN51a 1CX3 i jl J nraquonn
VdX SMH raquo3raquoinlt 11X3 IT ShnsSjSd
33S9U 0O+3li3S situ laquo3l
33S2ii9gt Sraquo-S+raquof s
Wlli S5JH 1raquo3tiltt3
0traquo raquorraquoiagtjCUHgtHid3lt
0 sMwru 33h33d S^ JO ON
a =wini 33i93o oamp jo ON
oot =otiraquob raquo3araquo
W3 e0-300^bull =1^3I3H SS3NM-jn0S
VO 2iS =Hld30
vO iiJt dil3wla3d
Vgt3gt0 9oOZ raquoraquo3HV
raquobull AU13M039 3raquob0 bull bullgtraquobull
bullgt3laquo bullgt 10 t raquo8d
3 8192 raquo01
raquodM QOSSl =0d
bullbullbull S3Ua3dOlaquorl N0I1raquoN3raquo1S raquobulllaquolaquo
en ^S^M^T^M -c iHda e -a
IZI-A8 W-IH3V1
JAERI-M 87121
表B3 EPRIコードによる例題解析結果(1)
bullbullbullbullbull STAGNlTJON ~ROP[R7tES bullbullbullbullbull
a-nv
n
p』
-
a
B
恥
u
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PB- 101 ~~~
~ cq C~ GEUMtTRY bullbullbullbullbull
AREι 20b CHE叫
PEロ2刊ETぞp- 1277 C~lsquo
DEPTM- 572 C帆
OlOUriNESS HEIG1τb2DE03 C納
AREA RTIO= 100
~O 01 gt0 vEG夜~E 7υ
NO 0 ~5 0岳町EE iUMN宮
OEPTHノ IHγP~Dl lsquo 1- 品 70
bullbullbullbullbull ouτPUi bullbullbullbullbull
C~TTHAl 山SS lU~ 4iZ特 -5 吋ノ時ノS H
LEamp1lt 向仇TE冒 CZ7fftOO ~Gノ50C
THORNlrSSUR~ 11 EX1T pTLtIItI a ICPA
uυAlliY i EXlj PL 凶- ot牛
UALliYτ ELCK otildelt ~SSU弐= 311
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表B4 JCL リスト
E20 Vl0l20 ltltlt JCl STATEMEHTS llST gtgtgt DATE 040887 TIME 15=54
IIF9215097 JOD lt20729215095801 JOB 2l6T001I00C01I02E00SIIP ) ISH且SHIGUCHClAss-aPRTVOOTIHE-(000005)11 HSGCl且SS=SHSGlEVElz(201)11 USER-J9215GROUP-G0958PASSWORD-J08PARM S-AMYR9215L-0002C-0000000 RER E~s1s2ss事 llSTOF PRIVATE PROC bull 司R1181gE-lsquo=a1g llSTOF USER JCl bull 22竃g
2 11 EXEC FORT77 11 SO=J9215lEAK 11 g=FORT 11 A=ElM(JAERI1)SOURCEDE8UG(SU8CHK)
11 11 EKEC l~ED77 28 11 EXEC GO 35 IIFT06F001 OD SYSOUTz 00111011 36 IIFT09F001 DD bull 00111111 竃司EglfAKCHTl(EPRJ 62 4 6 fXERCISE s00112650 s1M PO(KSI) TO(C) P8(KSI) THRESH 00113641s 155000 2880 1014 001 bull 00113755 2C(CM) COO(C) DEPTlHC) ROUGH(CM) AEIAO 90 TURM 45 TURN bull 00114645 635 0033 5715 000062 10 0 0 00115644a竃LEAKCMTL(EPRI) 61 4 6 EXERCISE SS00116650
-25ー
JAERI-M 87-121
000001 000002
000003 00000 000005
000006 000007
FORTRAN 77
SB 5 V10L31 OATE 8704OB TIME 155947
EPRlS PROGRAHH FOR LEAK RATE THROUGH CRACKS COPIED FROM EPRI NP3540-LD APRIL 1984 ON 19860304 ISO LEAKF0RTUIAS8704) COMPLETED ON I9B7 4 8 OY HASH
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xlaquox COHPLETEO ON 62 4 8 raquoxlaquo XXXXXXKXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
laquoxx THE INPUT TO THE PROGRAM laquoraquobull
FIRST CARO IN-1 bull-gt INITIALLY SATURATEO LI0U10INPUT TEMERATURE ONLY IN2 --gt INITIALLY SATURATED LIQUIDINPUT PRESSURE ONLY IN-3 bull-gt INITIALLY SUBCOOLED L10U1DINPUT BOTH TEHEBAIURE AND PRESSURE PO - STAGNATION PRESSURE (KPA) TO raquo STAGNATION TEMPERATURE ltCgt PB = BACK PRESSURE (KPA) THRESH - THERSHHOLO VALUE ORIGINAL VALUE = 1E-3
SECOND CARD EL - CRACK LENGTH 2C (CM) EW bull CRACK-OPENING DISPLACEMENT COO (CM) ED = CRACK DEPTH L (CM) EK bull THE HEIGHT OF PROTRUSION OF THE ROUGHNESS GRAIN FROM THE HEAN
SURFACE (CM) AR - AREA RATIO = AEAO N1 = NUMBER OF 90 DEGREES TURNS IN THE CRACK PATH N2 = NUMBER OF 45 DEGREES TURNS IN THE CRACK PATH
laquolaquoraquo JAERlS STEAM TABLE raquolaquolaquo
STEAMZ(PTVIISINDEX) INDEX=0
IN0EX=1 1NDEX=2 INDEX=3 1NI)CX = 4
SUOCOOLEO WATER OR SUPERHEATED STEAH INPUT DOTH PRESSURE AND TEMPERATURE
INPUT TEMPERATURE INPUT PRESSURE
SATURATED STEAM SATURATE) STEAM SATURATED WATER INPUT TEMPERATURE SATURATED WATER INPU1 PRESSURE
IMPLICIT REALxS (A-H0-Zgt COMMON PP POT0JltLDFFARINCD0HTHETA
CD raquo 061 PA1 = 3 1 4 1 5 9 2 6 5 4 TIIEIA - 0 5 laquo P A I
1KPA= 1000NMxx2= 1000KGMSxx2= 100098XE-4 KGFCHxx2 - 100OlaquoE-498007031 LBFINraquolaquo2- 100068904 LDFMNxx2
PCV NSTEP
6894757Eraquo3 200
000008 000009
000010 000011 000012 000013 000014 000015 000016 000017 000018 000019 000020 000021 000022 000023 000024 000025 000026 000027 000028
1 READ (910END=1000) INPOTOPDTHRESH READ(915) ELEWE0EKARNIN2
PO = TO = PB raquo EL = EW =bull ED bull= EK -IK = AREA PER AREA PER EO -EK -Oil -
000029 000030 000031
1E3laquoP0PCV 18raquoT032 lE3laquoPHPCV EL254 EW254 ED254 EK254 0 = EWxEL bull 2laquoltpoundVEL) - AREA144 = PER12 ED12 EK12 4XAREAPER
XLO raquo E00H50laquoNK26N2 1FltXLDLE12) GO TO 400 RK = DH4EK FF = 10(2xDLOG10(RK)laquo174)laquolaquo2
IF(INEOI) THEN TEHP - TO TEHP= (TEHP-320)x05555556
- 2 6 -
JAERI-M 87121
表B5 原研版プログラムリスト
FORTRAN 17 Vl0L31 OATE 870408 T1HE 155947
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C flRSI CARO C IH司 1 ーgt IHITI~ l lY SATURATEO lQUIDIHPUT TEHEflATURE OHlY C I H包 2 ーgt INITl~LLY SATURATED lQUIDINPUT PRESSURE OHlY C 1 N-j ー gt INITIAllY SU8C801ED lIQUIDINPUT 80TII IEHERAlURE AND PRESSURE
C PO STAGHAT 10N PRESSURE CKPAgt C TO bull STAGHAIlON TEHPERATURE CC1 C PB 日向CK PRESSURE CKPA1 C TfIRESII ロ TIIERSIIHOlOVAlUE ORIGINAl VAlUE冨IE3
E C SECOHO CAR日C EL CRACK LENGTII 2C CCH1 C EW CRACK-OPENING DISPlAfEHENT C目白 CCH1
C ED CRAEK 日[PIHL CCH1 C EK THE IIEIGIIT OF PROTRUSIOH日F TlIE R日UGIIHESSGRAIH FROH TIIE HEAH
SURFACE CCHJ C AR 雪 AREA RATIO AEIAO C Hl HUH日ER Of 90日EGREES TURHS IH TIIE CRACK PATH C N2 HUHBER OF 45 OEGREES TURHS IH THE CRACK PATII
E C 車率志 JAERlS STEAH TA8LE 取
E
C SIEAHZCPT VIISIHOEX1 IHDEX=O 苧) SUDCOOLED WATER日R SUPERIIEATF目 STEAHlHPUT s日TII PRESSURE
AHD IEHPfRATURE C 1 H日EX=1 -ーgt SATURATEO STEAH lHPUI TEHPERATURE C IHOEX=宮崎⑤gt SATURATEO STEAH lHPUT PRESSURE C IHOFX=3 -gt SATURATEO WATER INPUT TEHIgtfRA1URE C I HnEX=~ -回) SA1UIlAIEO WATER lHPUl PRESSURE
E 000001 IHPlCIT REAl竃6 (A-IIO-Zl 0000日 日HMON IfPI PO ToltLDFF AR IH COOH TIIETA
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1KPA= 1日OOHIH竃取2= 100日KGIHS-2- 1000198-[4 KGFICH2bull 1000皐Elsquo命198007031 LBFlH21000168904 l日FI J N2
000006 PCV 669lsquo757Eφ3 000007 HSTfP 200
000008 1 READ C910EHD=10001 IHPOIOP日IIIRESII00009 REA日(9151 ELEWEOEKARHIH2
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AREA = EW事 El
PER 2CElltELJ AREA AREAI144
PER HRI12 EO bull f01l2
EK EK12
目11= 4AREAPER no EOOH+50ltH126ltH2
IfCXL8LE121 G8 10 400
RK OHIlsquoIEKFF = 101 C2-0LOG10(RK1f14 2
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-26-
JAERI-M 87-121
000032 PRESS PSAT(TEMP) 000033 P0 - PRESSraquo14223133 000034 EHOIF
C 000035 DP - (PO-PB)FLOAT(HSTEPgt 000036 PL - P8 000037 30 CALL PR(PLPCCPTGCXEXTIC) 000038 IFUCE02) GO TO 55 000039 1FUCNE3) GO TO 40 000040 IK bull 1K+1 000041 PL - PLraquo0P 000042 1FUKLTNSTEP) GO TO 30 000043 GO TO 55 000044 40 PD1 - PL-PCC 000045 NH2 - NSTEP-IK
C 000046 00 50 I-1NM2 00004T PH - PLraquo0P 000048 CALL PR(PHPCCPTGCXEXTICgt 000049 IFUCE82) GO TO 55 000050 P02 - PH-PCC 000051 IF((PDllaquoPD2)LTO) GO TO 100 000052 PL bull PH 000053 P01 = P02 00005 50 CONTINUE
C 000055 55 PRINT 75P0T0P8 000056 GO TO 400 000057 100 COHTINUE 000058 PDL - PD1 000059 PDH bull= PD2
000060 000061 000062 000063
DO 200 1=150 PX bull (PHlaquoPOL-PLlaquoPOH)(PDL-POHgt CALL PR(PXPCCPTGCXEXT1Cgt POX bull PX-PCC
000064
000065
IF(ABS(PDX)LTTHRESH) GO TO 300 laquogt THRESHOLD VALUE WAS CHANGED BV HASH laquobulllaquo laquobulllaquo THRESHOLD VALUE WAS CHANGEO BY ISO 620206 laquolaquolaquo
IF(ADS(P0X)LT1E-3) GO TO 300 IF(ABS(PDX)LTSE-3) GO TO 300 IF(ABS(P0X)LT1E-2) GO TO 300
IF(ltPDXlaquoPDH)GTO) GO TO 250
000066 000067 000068 000069 000070 000071
POL - POX PL - PX GO TO 200
250 PDH - PDX PH - PX
200 CONTINUE
000072 000073 000074 000075 000076 000077 000078 000079 OOOOSO
PRINT 220PlPHPDLPDH GO TO 1000
300 CONTINUF EN GH AREA PER ED EK
PCCPO AREAGC 144gtAREA 12laquoPER 12raquoED 12laquoEK
000081 PRESS - PCC
000082 000083
CALL JAERI(PRESSTEHPV0LGENTAGENT0G2gt CALL JAERI(PRESSTEHPVOLFpoundNTAFENTOF4)
000084 00008S 000086 000087 000088 000089 000090
PCC - PRESS TS2 bull TEMP H1 - EHTAF H2 bull ENTAG HHE - XTlaquoH2raquo(1 GO TO 500
400 CONTINUE
000091 000092 000093
PRESS = PO TEHP raquo TO GO TO (111213)
- 2 7
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PRESS bull PSAHTEMP)
POPRESSIlsquo223133
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DP bull (PO-PB) IflOAHHSTEP)
PlP830 CALL PR(PlPCCPT GCKEXT ICl
IF(lCEQ2) G口 10 55
IF(lCHE3) GO TOlsquoIK 田 IKφ1
Pl bull PlDPIF([KLTNSTEP) GO TO 30
GO TO 55 ~O POI bull Pl-PCt
NM2HSTEP-IK
00 50 1IHH2PH bull PlOPCAll PR(PHPCCpTGCXEXTICl lF(lCEQ2) GO TO 55
P02PH-PCC IF( (PDIP02)LT0) G日 TO 100
Pl bull PH
POl 園 P02
50 C口HTlHUE
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00005S 55 PRINT 75POTOPB 000056 GO TO ~OO 000057 100 C日HTlHUE
00005B 日l bull POl
000059 PDH bull PD2
E 日日 200 1-150
PX(PIIPOl-PlPOHl(POl-POH)
CAll PR(PXPCCPT GCXEXT IC)
POX bull PX-PCC
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口口口83
E 000084
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F((POXOPDH)GTO) GO TO 250
PDl bull P日X
Pl bull PX
G口 I日 200
250 POH bull POX
PH bull PX
200 COHT 1 HUE
E PRIHT 220PlPHPOlPOH GO TO 100口
300 COHT I HUf
EH bull PCCIPO
GH bull AREAGC
AREA 1 lsquo~ AREA
PER 12PEREO 12E目EK bull 12EK
PRESS bull PCC
CAll JAERI (PRESS TEHP VOlG EHTAG EHTOG 2)
CALL JAERI (PRESS TEHP VOlF EHTAF EHTOF U
PCC bull PAESS
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400 CONTl HUE
E PRESS bull PO
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c 000094 11 CALL JAER1(PRESSTEMPVOLFENTAFENTOF3) 000095 GO TO 2000 000096 12 CALL JAER1(PRESSTEMPVOLFENTAFENTOF4) 000097 GO TO 2000 000098 13 CALL JAERI(PRESSTEHPVOLFEHTAFEHTOF0) 000099 2000 CONTINUE
C 000100 PO PRESS 000101 TO TEMP 000102 VLO - VOLF
C C 111 III NO CHOKING II I I I C filaquo2 = 2raquoR0(P0-PDgt - 2laquoai)HFTlaquolaquo3)UDFnNlaquogt C laquo 2laquoLflHFTlaquoraquo3raquo(3215LDMFTSlaquolaquo2WINlaquolaquo2 C 2laquo3215laquoLBMlaquoraquo2(FT12)raquoraquo2Slaquolaquo2 C bull 23215raquo144laquo(LBHlaquoSFTraquoraquo2)laquolaquo2 C - 926496raquo(LBMlaquoSFTltlaquo2)laquolaquo2 C
000103 GC2 9266112laquo(P0-PBgtm0 000104 GC - SlaquoRT(GC) 000105 GN = AREAraquoGC 000106 PCC bull PB 000107 XT - 0 000108 XA - 0 000109 AREA - 144laquoAREA 000110 PEB bull 12laquoPER OOOllt EB - 12laquoED 000112 EK - 12raquoEK 000113 GO TO 510
C 000114 500 CONTINUE
000116 CALL JAERKPRESSTEMPV0LGENTAGENT0G2gt 000117 CALL JAERKPRESS TEMPVOLFENTAFENTOF4)
C 000116 000119 000120 000121 000122
C 000123 510 PRINT 600 000124 PO bull P0raquoPCV1E-3 000125 PRINT 605PO 000126 TO = ltT0-32)18 000127 PRINT 610TO 000128 GO TO (520530540)IN 000129 520 PRINT 615IN 000130 GO TO 550 000131 530 PRINT 616IN 000132 GO TO 550 000133 540 PRINT 617IH 000134 550 PB = P8PCV1E-3 000135 PRINT 620PB 000136 PRINT 650 000137 EL - 254laquoEL 000138 PRINT 710EL 000139 EW - 254laquoEW 000140 PRINT 720EW 000141 ED = EDlaquo254 000142 PRINT 670ED 000143 DH raquo 0Hlaquo254raquo12 000144 PRINT 730OH 000145 PRINT 695XIO 000146 EK = EKgt254 000147 PRINT 675EK 000148 AREA = AREA2542 000149 PRINT 660AREA 000150 PER = PERraquo254 000151 PRINT 665PER 000152 PRINT 680AR 000153 PRINT 685Nl 000154 PRINT 690N2 000155 PRINT 700THRESH 000156 PRINT 750
C C 1 LBH(FT2raquoSgt = 488243 KGltHraquo2laquoS)
PB - PRESS TSA = TEMP 111 bull ENTAF H2 bull= ENTAG XA bull lt H H E - H 1 ) ( H 2 HI)
- 2 8 -
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E 11 CAll JAERI(PRESSIEHPVOlFEHIAFEHIOF3)
GO 10 2000 12 CALL JAERIPRESS TEHPVOlFEHIAFEHIOFlsquo】
GO 10 2000 13 CAll JAERl(PRE5SIEHPVOlFEHrAfEHrOFO)
2000 COHIINUE
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111111 HO CIIOK I NG 11111 G2 bull 2oROO(POPDI 田 2ClsHFT3)lDFIlH2
且 2lDHFT3(3215lDHFTS2)11 H2
bull 23215L日H2(FTtI212S2
軍 23215144ClDHOSFT2)E
bull 926496lBHS1 FI2)2
000100
000101
000102
GC2 bull 9266112(PO-PB)Vl日GC bull SQRT【GC)
GH bull AREAGCPCC bull PD
XT O XA OAREA bull 144 oAREA
PER 12PERED 12EDEK 12EKG日 TO 510
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000113 E
500 COHTlHUE E
PRESS bull PB
000114
000115
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CAll JAER I (PRE5S fEHP VOLF EHIAF EHIOF 4)
PD bull PRES5 TSA bull TEHP
111 bull EHTAf
H2 bull fNTAG XA bull (HH[-Hl)(H2H1I
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13F102) 000169 220 FORHATC-laquolaquolaquo FAIL TO CONVERGENCE bullbullbull bullbulllaquo TRY TO INPUT MUCH
bullLARGER THRESHOLD VALUE laquolaquolaquo4F154) 000170 600 F0RMATC1 STAGNATION PROPERTIES bullbullbullgt 000171 605 F0I)HATC0PRESSUREltP0)F1002XKPAgt 000172 610 FORHATCOTEHPERATUREltT0)-F1012XCgt 000173 615 FORHATCOINPUT INDICATOR(IN)- 15 ---gt INITIALLY SATURATEO LI
raquolaquoUIDINPUT TEMPERATURE ONLY) 000174 616 FORHATCOINPUT INOICATOR(IN)- I 5 ---gt INITIALLY SATURATED LI
bullOUIOINPUT PRESSURE ONLY) 000175 617 FORHATCOINPUT 1ND1CAT0RUN) bull 15 ---gt INITIALLY SUBCOOLED LI
bullQUIDINPUT BOTH TEMPERATURE AND PRESSURE) 000176 620 FORMATCOBACK PRESSURE(PB)- F10 t2X KPAgt 000177 650 FORMATCOraquolaquolaquobullraquo CRACK GEOHETRY laquoraquolaquolaquoraquo) 000178 660 FORHATCO AREA-F1042X CHraquolaquo2) 000179 665 FORHATCO PERIMETERF10 2 2XCH) 000180 670 FORMATCO0EPTHF1O22XCH) 000181 675 FORHATCOROUGHNESS HEIGHTE1242XCM) 000182 680 F0HHATC0AHEA RATI0ltAEA0)-F102) 000183 685 FORHATCONO OF 90 DEGREE TURN110) 000184 690 FORHATCONO OF 45 DEGREE TURN-110) 000185 695 FOBHATCODEPTHHY0R 0IA-F101gt 000186 700 FORHATCOTHRESHOLD VALUE F105Mgt 000187 710 FORHATCO 2C-F I052XCHgt 000188 720 FORHATCOCODF1052XCH) 000189 730 FORHATCOHYDR OIA-F10 5 2XCM) 000190 750 FORHATCOlaquolaquolaquolaquo OUTPUT ) 000191 770 FORMATCOCRITICAL HASS FLUX E154 2X KGMraquoraquo2SEC ) 000192 800 FORHATCOLEAK RATE E1542XKGSEC) 000193 850 FORHATCOPRESSURE AT EXIT PLANE - F1012X KPA1 000194 900 FORNATCODUALITY AT EXIT PLANE -F104) 000195 950 FORHATCO 8UALITY AT BACK PRESSURE gtFI04gt
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1NPU1 no III PRESSURE AND TEMPERATURE III
3 CALl JAERKPRESS TEMP VOLFENTAFSLO0gt VLO bull VOLF
1000 CONTINUE
PRESS - PCK
CALl JAERKPRESS TEMPVOLGENTAGSGC 2) CALl JAERKPRESSTEMPV0LfENTAFSLC4gt
PCK = PRESS TS - TEMP VGC = VOLG XE = (SLO-SLCW(SGC-SLC) CN = 10 J F(XELT005) CN=0raquoXE XT CNraquoXElaquo(1 -EXP(-BltUD-)gtgt XH - CNraquoXE-XTBKXLD-12)
200 PCI - PCK-05 PC2 bull PCKt05
PRESS - PCI
CALL JAERKPRESS TEHPVOLGENTAGSGI2) CALL JAERKPRESSTEMPVOLFENTAFSLt4gt
PRESS PC2
CALL JAERKPRESS TEMP VOLG ENTAG SG2 2) CALl JAERKPRESS TEMP VOLF ENTAFSL24) TS - TEMP OSL - SL2-SL1 OSG - SG2-SG1 OXE - -(lt1-XEgtlaquo0SLraquoXElaquo0SGWltSGC-PICgt GC2 = (XTraquoVGCPCKAKAPPA-(VGCVLOgtlaquoCNlaquoOXE)32174144 GC - 1GC2 IF (GC2GT0) GO TO 50 IC - 3 RETURN
50 GC=S0RT(GC2gt DPT bull GC2laquoVL02CDlaquo2314n44laquoARlaquolaquo2 PT = PO-OPT IF (PTGT3) GO TO 100 IC - 2 RETURN
100 CONTINUE
PRESS - PT
CALl JAERKPRESSTEHPVOLGENTAGS2)
PT - PRESS TS - TEMP VGT - VOIG VGH - (VGKVGO2 AI - (1 - 2laquo(1 -ARWXLD)AR GH2 = GClaquoltl t ] A Iraquoraquo2gt2
ACCELERATIDNAL PRESSURE DROP OPA - GH2laquoXTlaquo(VGC-VL0)
FRICTIONAL PRESSURE DROP DPF = FFlaquoULD-12)raquoGH2raquoC(l-XH)raquoVlOtXHlaquoVGM)2
PRESSURE DROP DUE TO AREA CHANGE
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000041
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c 000049 50 GC=SQR1CGC71
000050 日P1 bull GC 2VlO7COoo1]7174144AR7000051 P1 PO-OP1
000052 1F CPTGT31 GO 10 100
000053 lC 2
000054 RE1URN
E
000055 100 COH11NUE
E 000056 PRESS bull P1
E
000051
E
000058
000059
000060
000061
000062
000063
E
E
00006lsquo E E
000口65
E E
PCK PRESS
IS bull 1EHP
VGC VOlG
XE SLO-SLC)てSGC-SlCJ
CN 1 0
IfCXELT005) CN=70on n CHoXEoCl -EXP(-DOlO-12)))
XH bull CNXE-X10CXlO-171
200 PCl bull PCK05PC2PCKφ05
PRESS bull PCl
CAU JAERI (PRESS TEHP VOLG ENTAGSGI 7)
CAU JHR 1 (PRESS IEHP VOLF [N1Af SL 1》
PRESS bull PC2
CAll JAERIIPRESSTEHPVOlGEH1AGSG22) CAll JAERI(PRESSTEHPVOlFEH1AFSL24) IS TEHP
OSl bull SL2-Sll
OSG SG7SGlOXE =〈【I -XEl OSL XEoOSG1ISGC-~lCIGC (X富VGCIPCK I AKAPPA -IVGC -VLO oCNoOXE) 132114144
GC2 罵 IGC2IF (GC2G10) GO 10 50
IC 四 3
RE1URH
CAll JAERTIPRESSIEHPVOlGEN1AGS2)
P1 bull PRESS
IS TEHP
VG1 bull VOlG
νGH (VG1VGCl12 AI bull 11-121I-AR)IXlOllAR
GH2 GC7111AI2)2AttELERA11日MAl PRESSURE OROP
OPA 附20XTo(VGC-VLOJ
FRICTI日制Al PRESSURE DROP
OPF FFO(XlO-12JGH20111_-XHJoVlOX制oVGHJI2
PRESSURE OROP OUE 10 AREA C制ANuE
-30-
JAERI-M 87-121
000068
OPAA raquo GC2laquoltVlOlt1-ARraquolaquo2gtUHlaquo(VGH-VlOgtlaquon-lAllaquolaquo2gt)2
raquoraquo NICHT VERSTEHEH 7 7 7 7 7 7 7 7 m m OPG - 05laquoltlVLOt1ltXTraquoVGCraquolt1-XTgtraquoVLO)gtlaquoXLDraquo0HlaquoSlN(THETAgtM44 77777777777 N1CHT VERSTEHEN 7777717777777
TOTAL PRESSURE DROP THROUGH CRACK PCC bull PT-(DPADPFlt0PAA)J2174144-DPG
000069 RETURN 000070 END FORTRAN 77 ERROR NESSAGESl PROGRAM NAHEltPR )FLAG(1)OPTIMIZED) J2K5001-1 NAHlPP NAHlCD THE COHHON BLOCK HAS THE ELEHENT ALLOCATEO ON AN INVALID DOUNDAR JZK500J-1 NAHlPP NAHtDH THE COHHON BLOCK HAS THE ELEHENT ALLOCATED ON AN INVALID DOUNDAR J2K5001-1 NAMiPP NAHtTHETA THE COHHON BLOCK HAS THE ELEMENT ALLOCATES ON AN INVALID DOUNDAR
000001 000002
000003 000004 000005 000006 000007
SUBROUTINE JAER1ltPUSATUSAVUSAHUSASUSAINDEX) IMPLICIT REALraquo8 ltA-H0-Zgt
JAPAN lt USA
PJAP laquo 0070308laquoPUSA TJAP raquo 0555556laquoltTUSA-32) VJAP = 0062427laquoVUSA HJAP - 0555556laquoHUSA SJAP - 0555556SUSA
000008
000009 000010 000011 000012 000013
CALL S IEAMZ(PJAPTJAP VJAP I IJAP SJAP INDEX)
USA lt JAPAN
PUSA TUSA VUSA HUSA SUSA
bull H223133laquoPJAP - 1 8 laquo T J A P 3 2 - 1 6 0 I 8 7 raquo V J A P - I BOIIJAP - I 8raquoSJAP
000014 0000 IS SPECIFIED OPT END OF CClMPRA
RETURN END ONS OPTIMIZEC2)LINECOUNT(O)NOSpoundlM(JAERI1)SOURCEDEBUGltSUBCHK)NOHAP T10H
- 3 1 -
]AERI-M 87121
000066 日PAA bull GC2(VlO(1 AR21IH(VGH VlO)(IIIAI21)12
11111111111111 NICHT VER宍TEHEN 11111111111111 000067 OPG bull 05(1VlOt1(KVGCHlITlVlO)IOXlOOHSlNC1HETAII 1~~
11111111111111 NICHT VERSTEHEN 11111111111111 E
TOTAl PRESSURE DROP THROUGII CRACK 000068 PCC bull PT (DPAtDPFDPAA】13217lsquo11ldquoOPG
E
000069 RETURN 000070 EHO FORTRAN 77 ERROR HESSAGES PROGRAH HAHE(PR IFLAG(1)OPTIHllE(21 JZK50011 HAHPP NAHCD TUE COHHON日lOCKIIAS TIIE ElEHEKT AllOCArEO 0制局側 IKVAL 1 0 OOUKOAR J1KSOOJ1 HAHPP NAH日 TUECOHHON BlOCK HAS rUE ElEHEHT AllOCATEO OH AH IHVAlIO OOUHOAR J1K50011HAHPP HAHTIIETA IIIE COHHOH BlOCK IIAS THE ElEHEHT且llOCArEOOH AH JHVAllO OOUHOAR
E
000001 SUQROUTIHE JAERI(PUSATUS且VUS且HUSASUSA I HOE 11 000002 JHPLlCI T REAL8 (AHO11
E JAP且Nltーー USA
E OOOOOJ
OOOOO~
000005 000006 000007
E 000008
PJAP 包 0070308車PUSATJA~ bull 0555556ITUSA321VJAP bull 0062427VUSA HJAP bull 0555556IIUSA SJAP bull 0555556SUSA
CAll S TEAHl (PJAP T JAP VJAP IIJAP SJAP I NOE 11
USA ltー JAPAH
nr
a同Mn
nu
uR
》νlsquoR
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UHu n-E 白
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E
1
90123
lsquo5FF
内
u-a-a-a-a-a-a-AmJ
nunu内
UAυnununupL
nuaυAυAυnununupEnu
nunuAυAυAυAυAυnrM
nunuaυnUAυAυAυPOPE
PUSA bull 1~22lIJlPJAP
TUSA bull 18rJAPt12VUSA 160187aVJAPIIUSA bull 18 IIJAPSUSA 冒18SJAP
jiliti--
-31-
JAERI-M 87-121
SB 6 JfWS3-KlclaquofcSEPRI0JlIJPtlTpoundfli
laquoraquoraquo STAGNATION PROPERTIES
PRESSURE(PO) 15500 KPA
TtNPERAllllllltTO)= 2880 C
INPUT lNDICATOR(IN) 3 bull--gt INITIALLY SUDCOOLEO LIQUIDINPUT UOTIl 1ENPERATURE AND PRESSURE
BACK PRESSURE(PB) 1014 KPA
CRACK GEOMETRY
2C = 635000 CH
COD= 003300 CM
DEPTH 571 CM
IIYDR DIA= 006566 CM
DEPTHIIYDR 01A = 870
ROUGHNESS HEIGHT 062000-03 CM
AREA = 02095 CM2
PERIMETER 1277 CM
AREA RAT10(AEA0)= 100
NO OF 90 DEGREE TURN= 0
NO OF 45 DEGREE TURN= 0
THRESHOLD VALUE = 001000
OUTPUT
CRITICAL MASS FLUX = 043900+05 KGM2SEC
LEAK RATE = 091990+00 KGSEC
PRESSURE AT EXIT PLANE = 61816 KPA
QUALITY AT EXIT PLANE = 00112
QUALITY AT BACK PRESSURE raquo 03643
-32-
噛
titil--Illit--lie-
JAERI-M 87-121
表B6 原研版コードによる EPRI例題解析結果
ldquo STAGHATIOH PROPERTIES 車窓噂
PRESSUREIPO) 15500 KPA
TEHPER111I1E(10)白 2880
tNPUT lHDICATDII(tH) gt tHITt LLY SUnCOOLEO LtQUIDIHPUT U0111 lEMPERAIURE AHO PRESSURE
UACK PIIESSUIlEIP日) 1014 KPA
定事獄事蹴 CRACK GEOHETRY 事噂康志事
2C= 635日00 CH
C日日 003300 CH
OEPTH= 571 CH
HYDR DIA- 006566 CM bull OEPTHHYOR OIA= 870
R日UGHHESS IiEIGIIT= 062000-03 CH
AREA= 02095 CHo事2
PERIHETER= 1277 CH
AREA RATIOIAEAO)= 100
HO OF 90 DEGREE TURH= 0
NO OF 45 DEGREE TURN=
THRESIiOLD VALUE 001日00
事事覇ldquo OUTPUT -
CRITICAL HASS FLUX 043900+05 KGH車窓 2SEC
LEAK RATE 091990+00 KGSEC
PRESSURE AT EXIT PLAHE 61816 KPA
QUALITY AT EXIT PLANE 00112
QUALITY AT 8ACK PRESSURE 03643
J1
1
9
トILLttu
LFLドEKFbfgzhrreE
-32一
JAERI-M 87-12 1
S2 3ltLDhlt12
ffittS LDhS12 HLRVXV -tt~mmmztxZo ssKM^xEimv Kampfrgtrraquojgttampo
m3Kamp1regXm-f2gtmltOtpoundltlt)pound3li (convergent c r a c k ) copy ^ ^ ^ t 0 d S J K o ^ T I i JATlaquoDltR5poundgfttt
(1) C0D( iL2clt J tRLTgtMltiVgt (2) poundlaquofflffilftfcraquo-TiSjWclaquogtLrilto (3) ampltix y hiLD h =12-e^^lcfialaquoL C copy ^ t - e ( i E ^ ^ ^ f ( i i p f I f S 0
(4) laquoHiElaquottaEltffS (5) 0Hzlt12Ih~mmkamptSlt x=0poundtZgt
11 laquolaquoS1J
GA= const (2)
dG G 5A _ 27 + A ~87 ~ deg ( 3 )
12 S l t t f i amp I l
6zK p pA dz Adz 2D
M)l4J4lTcopylaquofc^KUTto SKraquooTi|MftK3araquo)SIampS I 8IMuWpound1irflpound-e
z 9 (gt uA) bdquo _ 5 1 mdash = 0 i L T
MPV _ d( PA) u dz dz 2D4
imtwrn mrmammm$xampzgtlt mmm^ommAtixnampeK^^zE^m^^
A P = 2 D ^ 2 ( 6 )
- 2 -
JAERlM87-121
領域2 3 L Dh 12
乙の領域では蒸気泡が形成されるLDh三五12まではき裂に沿っての圧力は一定である
領域3 LDh 12
液体ジェットは二相混相流にだるき裂に沿って圧力は pIC向かつて減少する
図31ζ本報で考察する所のすぼまりき列 (convergentcrack)の寸法を示すき裂については
以下の仮定を設ける
(l) COD はLや2cと比較して小さ Lき裂面積は流れに沿ってゆるやかに減少してLく
液体ジェッ卜はLDh=12で完全に崩壊し乙の点までは圧力分布は平担である
(4) 液相は非圧縮性流体とする
0三五 z 12 Dhでは相変化はなく
(2)
(3)
x= 0とするョ(5)
質量保存則11
流路面積が変化するき裂を流れる 2相流の質量保存則は
(2) GA= const
(3)
もしくは zで微分して
九十山
内十内
運動量保存則12
fi=-d(pA)(fρ G2
dz Adz 2Dlsquo
運動量保存の式は
」 但盆
G2ι-(1νρ)いρA
(4)
(4)は以下のようにして求まるき裂に沿って単位長さ当り運動量を考えると流れが定常流であ
θ(ρUA) るから一一万I一 =0として
d(pAρu2
dz 一却h
Aa-u一
ρ一
引一也 (5)
となる (5)の左辺は密度変化と函積変化によって生じる加速度項右辺は外刀項であって第一項
は圧力勾配第二項は摩擦損失である摩擦損失の実験式として管長eICお貯る圧力損失を
企 p=fEtρu2 (6)
-2-
JAERI-M 87-121
T-4nlaquo maft^itour^iia^ss^ii-^-ltdeg u 2 ^ H i n s o c harass 2 JST
dQou8A)_ d G2A
(7)
B)(7)lcftA-fSi
mdash - ^ i mdash G A 9 z
( ^ ) - y 9 F ( 8 )
c n M 4 ) copy pound a i ^ 5 o KSiiJtGfiACggampi LTfMraquoyenraquoJfcD
G=GcAcA (9)
13 poundSlcBofcKampraquo
(4)tbn(z = L)raquopoundAn (z-=0) i f zK-3 l raquoTlaquoraquoL aicraquorfcff ilaquo3poundraquo4 0
Apoiai = Api + Apabdquo + Ap a r e a + Apf (101
= Go Vio _ G c Vio Ac 2 C 2 2 C 2 ^ Ao A Pi 57^2 o7^C-4mdash ) 111)
tDii^iicopy o bulle^g^bic j sectE^^T(i(4)copym i i|-e^^$ n s o
APacc = J G 2 ^ ( 1 ) ) dz
= J L G 2 C (i-x)v + xvg]dz aa o dz 8
aaKgt^Tffi (4)laquo-laquo+nif dvo dz=o tuzlto-e
A P a C c = J 1 2 D G 2 - ^ L d z + J U 2 r C( l -x)v 1 0 +xv g ]dz 0 QZ UZ
- 3 -
JAERIM 87-121
Af で与えれば単位長さについて生じる摩擦力はー一一ρu2で与えられるこれが右辺第2項であ
2Dh
る (5)をG=ρuを用いて書き変えると加速度項は
θωugA)θGZA ーマ三一=五 (-r)
A
一ZOB
=G2A万立lt~)+担A4立十 G2
Oz ρρσZ ρ (7)
(3)を(7)1ζ代入すると
(ρuZA)θ1 G2 aA 一一方Tー=G
2A万-zlt戸 )-7否7 (8)
乙れが(4)の左辺となる質量速度GはAの関数として質量保存則より
(9) G=GcAA
で与えられGcは後に定める
き裂に沿った庄カ損失13
(4)を出口ltz = L)から入口 (zτ0)までzについて積分しき裂に沿った圧力損失を定める
U()) ムPtotal ムPI+ Lpacc +ムParea+ムPr
と書いて右辺の各成分を順次定めてみるまずム P1は入口損失であって(2)を用いれば
o 2V Gc 2Vo AームPI と un ~U = cn ~U (ーム)2 C2 2 C2 A
れ
Mnu
となる
加速度項のうち密度変化による圧力降下は仙の第 1項で表示される
βPa同 =rG2品(1ρ)dz
=IG2是((1 -x)い XVg J dz U2J
聞において仮定(4)を考慮すればdvodz=Oとなるので
dvιd dpacc =rUG2 UVl且 dz+ Jl~D G2
ー ((1-X)Vo +xvR Jdz dz U -dz --- _ bull
-3ー
it--flit--iiiu
JAERI-M 87 -121
=G 2C(l-x)v 1 0 + xvg )gtbdquo
= G 2 ( ( 1 - X c ) Vic + X c V g c - V l 0 ]
=G a Cx c (v g c -v I 0 )3 03
aaicfeigtrx (z=i2D)=o amplttovc = v 1 0 (^ESlt t ) poundffiffi Uzbdquo G t t^p^n i t - r
G2 = G g G deg = -^-(l + CAcA)2] (14)
G 2
APacc=^- S -C l + CA cAi) 2][X c ( V g c - V 1 0 ) ]
G2 dA A P = J o ^A d ^ d Z
AO A
= G 2 A 2 fAc -yenmdash dA U c A laquo J A 0 A 3
-f- ( v l l i - l + ( J ) ) + x ( v v bdquo ) l - l + ( | ) ) )
tt6)copy^3SfCfc^T
A C i 3 d A = r i ^ d A + j A C bull+raquo(-gt d A AO bullbull AO A Ai
f xdz
fcJctf
J xdz 12D
- = Vgc+_V gj_
2
ttyen^Wttttlsect LTx ( v g - vbdquo )fflJgpoundiraquocopyft(tplusmn Lfcc
- 4 -
JAERI-M 87121
=G2((1-X) VIO+XVg)~位m
=G2((1-XC)Vlc+XcVgC-VIO)
U3) =G2( Xc (vgC -VI0))
(13)において X(z=12D)=OおよびVlc=V10(非圧縮性)を使用した Gは平均値であって
G2 = 今~=手(1 + (Ac AIア〕 (14]
よって(13)は最終的に
tPacc =子(1 + (Acl AY)(xc (い (15)
となる
次に加速度項のうち面積変化による圧力降下を求める(4)の第 2項より
G2 dA
tParea = J 一一一一dzρA dz
4AC G2v = ーーーー-ーJAO A dA
dA
=手 (v1o-1+会内王(予g-V10)ー1+(全)2 ) (16)
=GiAI会
h+X(Vg-V10)
Ad d A や dA+fC Ai
酬の第3式において
JAC43dA=JAi AO AO
とし右辺第2項の積分計算においてvg(A) X(A)のままでは積分不能なので
Z-z
d
一d
x一X
D
一
D
L
U
一LU
FJEFSJ
一一-x
および
日切ご _Vgc+ Vgi V g一一一宮一一
なる平均的値を使用して X(Vg-VIO)の項を積分の外1lt出した
-4-
JAERI-M 87 -121
mmzmmampiz laquot BE nnTmxzm 4 s t n r-- f G 2
J
^ 2 - D h C G 2 v d Z
= mdash T G 2(xv g+ ( l - x ) v bdquo ) d z
fC2
- ^ C (xv g +( l - x ) v 1 0 K L D h - 1 2 ) )
f = T ( | - 1 o U 2 ) (19)
TxZgtnZ0 sectgfflffi(H-ft^poundtiott5copy^Nikradsereg^poundffl^Tf pound
p = 2 1 o g ( R h k ) + 1 7 4 (20)
14 fflOEfipoundKraquoiSSltcopyMamp
Pc = P o - A P t o a l = F ( G c )
=PO~Y1^ ( Af ) 2 + 1 + ( i f ) 2 X c ( v ^ V l o )
+vo 1 - ( ^ ) ) + x ( v v ) U - ( - ^ ) 2 )
+ ((xvB+ (1-X)VJbdquo(LDI-12)) (21)
i t t S o BDraquoc5igtrpc poundampSfcfiG cgEftTteltTittfcgtttl gt raquo _ e c reg G c ^ a 6 5 0
- 5 -
JAERIM 87121
最後に管摩擦による圧力降下は凶の第4項で表示され
L f G2
ムPr=J 一一一一九 ρ2Dh
=iIL GZv dz 2 Dh J 0
=ム sG2(xvg+ (l-x)v1o)dz 2Dh
fG2
=子 ([ xVg+ ( 1 -i( ) V 10 ) (L Dh -12 ) )
となる Dhはz11依存せず一定とみなしているので積分の外に出しである
管摩擦係数 fは
f=T(tρu2 )
U8)
U9)
で与えられるき裂の表面は十分荒いと考えられるのでNikradseの式を用いて fを
i=叩 Rhk)+174 四)
で評価する
14 出口Eカと臨界質量速度との関係
以上で側で定義した 4個の圧力領失項が定まったき裂出口における圧力は出口における質量
速度の関数であるから
PC = POームPtotal=F(Gc)
G~ V10 Ac = PO -c ( I~ (一一+1+ (五一iHXc (vgC-vlo) ) 2 C Ao
+VIO 1 -(うと))+王仔g-V10) 1-合))
+fx干g+ (1一五)VIO ) (LlDh -12) ) 1)となる聞においてPCを求めるにはGcが既知でなくてはならない次章で乙のGcを求める
-5ー
JAERI-M 87-121
2 2ff iB^Mi$laquoGc (123)
(1) if^fflrMUiffi^Jx-r mamptirZo (2) ^copyfpoundJg M t t H i ^ K i ^ ^ u B u = l i i S (3) 0 s J L D t laquo 1 2 T l x = 0
CfflltS^copyfeilcG c(i
G = - C x - ^ + ( v 6 - v ) - g )- (22)
i laquo t gt 5 o Ql)poundgtpoundiq22)poundALlaquoSIlpoundttiiA(pound^LCo T ^ e teffiaKfctf S t tS i l pound ^ L T l gt 3 o
fltffcatfcfcT LT lt pound laquok -p left s 0 Henry li-3poundiBlaquoaEBrticfctf 1 ttaaampflEOampMffli ffKH--gpoundffiLfc an tnffl^ntfLDhsi2olaquolaquoKiraquor
= N dp dp
i ^ S o c e l t
N = 20 0 xE xE lt 005
N=10 x E S005
X E = C 4 ~ pound J E S g - Si
d x E _ u XJ dp ^ x dp (2laquo dp -s J E
amppoundftlMScopyEttttl9amppoundft0 6 i T
dv vbdquo _ dp pj-
r = C p c v
- 6
JAERIMB7121
2 2相臨界質量速度Gc(123)
Gcを求めるに当って以下の仮定を設ける
(11 き裂中の流れは低クオリティ高圧とする
(2) その結果流れは均質となり usul= 1となる
(3) 0 ~ LI Dh ~ 12では X==O
乙の仮定のもとにGcは
Gトー〔 xh+(vg-vl)451ildp
bull 0 bullbullbull ap 2)
と表わせる(1])をもとに闘を導入した結果を付録Aに示した下添字eは出口における状態量
を示している
L Dh孟 12の領域では相間質量移行率が無視できなくなるかっ図1図 21ζ示したように圧
力が急激に降下してくるようになる Henryは一定面積流路内における l成分臨界流の棺間質量
移行率11関する実験式を提示した (11)乙れを用いればLlDhミ12の領域において
回)
となる乙乙lζ
N = 200 XE XE lt005
N = 1 0 XE 主主005
Sn -S X= (ーとーeJ
助
Sg-SI ldquo
乙れを微分して
Aιds dXE
(1-x)ザ +x孟止XE - dp 0P dp にSg-Syen
-E 幽
iii
であって添字Eは熱力学的平衡状態を示しておりすべての状態量やその微分値は上流側よど
み点抗態を固定したままで熱力学的平衡条件から定まる乙とを示している
さらに蒸気相の圧縮性は等温変化のもとで
dvι=ーヱL
dp pr 四
r = cpl c
-6-
JAERI-M 87-121
G2
c = [x - ^ - ( v ^ v ^ N - j j ^ 1 26)
x = B ( x L T - x ) d ( z D h - 12) (27)
B = 00523
x L T = N x E (28)
T amp 3 0 (Z7)poundz = 12D h(x=0) i z = L ( x = x e ) i copy F B T e laquo t pound plusmn
x = x L T [ l - e x p - | ( z - L ) H x e expC-i ( z -L) ] (29) Dh Dh
i t t O z = 12Dh Tx = 0 laquo S lt 8 f c f t A f i t f
Xe=xu T Cl-exp-B(LD h -12)J] (30)
secttftSlt fclt29)pound z =12 Dbdquo pound z = LCD^-eatiJ-LTtfflgliKfcW-S 3^ J T-fpound$a6
X L - 1 2 D ^ 1 2 D h x d z
mdash XLT _ D 1
B LDb-12 u
Po - P B = -^pv bull (32)
G = gtu $ X
G = v 2 o ( P o - P B )
- 7 -
JAERI -M 67121
で与えられる聞と闘を聞に代入すれば
G宮〔 xiL(vg-V10)NAEi〕2pr 8 υ dp (26)
となる
混相体のクオリティ xは指数関数的IC緩和するとして
x=B(xLT-x)d (zDh-12) 町)
としてみるここに
B= 00523
XLT = NXE 側
である闘を z=12Dh(x=O)とz=L(x=x)との閣で積分すると
x= X州一切ト喜 (z-L)))+ Xe時ト主 (z-L) 1 JIh Llh
倒)
となり z=12Dhでx=Oなる条件を倒に代入すれば
X=xLT(1-expーB(LDh-12) J) (30)
が得られるまた仰を z=12 Dhとz=Lの聞で積分してこの区聞における平均クオリティを求め
ると
王=--L-fL xdz L-12D
-nd
一D一
F一YLA
一BT
X 一一
(31)
が得られる
最終的に凶と聞とを同時に満足するGcを見い出せばよいそれには出口圧力を変化させてくり
返し計算でGcをもとめる必要となるデータはき裂形状とよどみ点圧力温度である
また流れが臨界流に達していない場合は単相流非圧縮性流れの式から
Po -PB= 2ρu同 間
G=ρuゆえ
G=2ρ(Po -PB ) 倒
となるf
(2)ではG= 2g石O-PB)となっているが間違いだと思う EP副プログラムで酬を使用している
ので問題はない
-7ー
JAERI-M 87-121
3
(1) BWRjMampgft (2) PWRaKftft
lcfcy-Ssch80fcJO schl60ffl^|l)^tcopyiiia^^is6Co itampamppound-amp 1 icf^to poundcopyt raquo - e ( 4 S a S 2 c pound8(BI |alaquot tC0Dpound 8 l raquo S L f 5 gt - laquo i L f c o 2c = 20 50 100 mm COD=005 010 015 020 025 mm U i 4 B 8 B 12B 16 B copy sch 80 amp J Ofschl6Og2copy0PWpound Ltz0
3 - K0fctjpound LTt tEI^Ka i igGc (kgm7s) ^ 5 ^ 8 ) 1 ^ f c pound ICKATcopylaquot 9 K 3iiBlWpoundLTGc (gpmmm 2)^J6Co
1 kgm2s= 11 mVs=(l378543)gallon10 6mm 2(l60)min
- 1585 xlO^gpmmm2 (34)
W c = G c 2 c C O D (35)
31 n5tflraquoaaGepoundpound8JBttpoundregNff
= 100mm 5OmmiLfcfl0GeM^LT^5o 2 o O H i J t g f 6poundi^f( poundpoundlt I f t o T l i bull S t i t f ^ ^ S o 2c = 20mmff l l ( iLT( i^^^l l4 g]5 i ^ lt ^ - t - 3 f c 0 oIC|a6 iH7t i2c=100mm 20mmcopyBcopyPWRiIiK^copyGlt 2-^rTo ftiO ^JimdashSfcLT^So 2c=50mmcopyH(i^LT( i^ j ^^ Ccopy 2 f tcopy l lpoundpoundlt- i f e L T W c 0 pound ftrt6g^)8(amp0$M8
JilJcopyCltt^tgtaBiKlttGelttcopyBI^plusmn2clci^cff-rcODiLfccopyffi^-SCii5laquoo L T E f f P S i laquo e E f r laquo f f f t t lt 3 6 a f f 4 L i t t f c 4 amp S raquo laquo i t t 0 e
32 n j M t t 9 U W pound pound 8 pound t t lt a gt M i
-3flcWclttS^WltbcopyM^to5o SHcopyi iraquoraquoplusmnGcbulllaquolaquoltbull W cCgpm)poundampfflLT (^copy-CCfflffiO^^^ffl-C^So S8raquo6Eri3Tfc fflfcJcSWc^^-To H8Ki5gpm lregJ|gpound lgpm|SS$ampSLT3o CfflSI^ffl^SCifcfcoT KtziZ2 c = 100mmpoundbull-
- 8 -
JAERI-M 87121
位司考3
原研版漏洩率解析コードを用いて
(1) BWR巡転条件
PWR運転条件
における sch80および sch160相当肉厚からの漏洩率を求めた計算条件を表 1IC示す乙の計
算ではき裂長さ 2cき裂開口変位CODとき裂深さ Lをパラメータとした 2c=20 50 100
(2)
mm COD = 005 010 015 020 025 mm Lは4B 8 B 12 B 16 Bのsch80およ
びsch160配管の肉厚とした
コードの出力としては臨界質量速度Gc(kgm2 Is )が得られるがζの値をもとに以下のように
単位換算をしてGc(gpmmm 2)を求めた
ー
-lili--
1 kgm2s= 11 Im21 s = ( 113 78543 ) gallon 1 106mm2( 160) min
(問)= 1585xlO6gpmmm2
Dhは(1)から求めたまた質量流量Wcは
(35) Wc= Gc 2 c COD
から求めた
臨界質量速度 Gcとき裂形状との関係
図4から図7にGcとCODとの関係を示すこのうち図4と図5はBWR運転条件において2c
=100mm 50mmとした時のGc値を示している 2つの図を比較すると両者は全く重なってい
る乙とが分かる 2c=20mmの図は示してはないが図 4図5と全く同一であったっき1ζ図6
と図 7は2c= 100mm 20mmの時の PWR運転条件のGcを示すやはり両者は一致している
2c=50mmの図は示してはいないが乙の 2枚の図と全く一致していた 乙れが臨界流の特徴
31
jitBilli--Eiri--
である
以上の乙とからき裂形状と Gcとの関係は 2ciζは依存せずCODとLにのみ依存する乙とが分る
そして配管口荏が大となる程配管肉厚すなわちき裂深さ Lが大となるため管摩擦が大となるので
Gcが小となるのである
臨界質量流量Wcとき裂形状との関係
つぎにVれとき裂形状との関係を求める現実の漏洩量はGcではなく Wc (gpm )を使用して
いるので乙の値の方が有用である図8から図13までに聞によるWcを示す図8Irは 5gpm
限界線と 19pm限界線が示してある乙の図を用いる乙とによってたとえば2c=linfinmmを有す
-8-
32
JAERI-M 87-121
h 16 4 y-^sch 80Egjampraquoamp5 gpmOiiS ipound-4gtLSCODfflffigglc^iampSCt^tijjfeSo 3 copy0y^(tCOD==O22mmpoundgEltampltitl6o BWRPWR0M-Ji3pound[118 tmuttktamptZC t claquofc oTPWRBcopyWc 02fJBWRB$0Wc =fc 0 W t ^ S C i ^ S o cnlaquoGc0fi 5 PWRI$ copyBWR8$J raquogt fc^-eab-Sraquopound-bullampbdquo
S)14^tH17lCig|W(C2c^fS^TCODiLi^^degy gt - pound UcMfregW cpound^-ro CfflEl A^2c fc J c cOD^ h i t t n i f a i S t f ( i S ^WcA laquo Jgt t5C iU lt raquoS o W c ( i 2 c
33 1 3 5 gpm europound bullamplaquoraquo- pound
S8gtraquoiai3ffl^rWc= 1 3 5gpmpoundpound-tf LtfbullgfrcopyCOD poundig^-i ^gtT Ciamp0Wlaquo pound ^ ^ 5 2c i f f lBg^B^t ^ lcLfc0^18iS l9TT5o 2 c 0 ( i LT(i20 50100mm 0 3 ^ laquo D ^ 5 gt - pound LfcOt i gt^in( i5^Wcmdash^t + S 2cpoundCODcopyfi0i|Mamp-fe-ViMampttDmfrZnZnampo ^gtH18 19iefctPTWc=3 5gpmpoundt3-zZ7-9ampampZtljetl2 ^ J t f 1 ^ L ^ ^ - ^ i i n - r ^ ^ ^ a f t t i 2c= 20mmT(iCODgt 025mmi^oTLt-55^J -T5o I tSCf005ltCODi025mmt r^k^-1i CODgt 025mm(Co(gtTttltraquoLT^
4 M lamp
(1) laquopound3 (2) SMP^amp (3) tsmmz
(1) Kft^GcttsectpoundEHnpoundttpoundpound9E|3icttU 58[gltlciittLtt^o ^LTitfS
(2) 1 3 5gpmpoundiStSlflngfipoundsectSfipound0|lf|poundIILfco
- 9 -
符
JAERI-M 87121
る16インチ sch80配管から 5gpmの漏洩を与える CODの値を容易に定めることが出来る今
の例ではCOD=022mmと読みとれる BWRPWRの差で見ると図8と図11とを比較する ζと
によってPWR時のWcの方がBWR時のWcよりも大であることが分る乙れはGcの値がPWR時
の方がBWR時よりも大であるからである
図14から図111ζは横軸lζ2cを採ってCODとLとをパラメータとした時のWcを示す乙の図
から 2cおよびCODが小となれば当然ではあるが叫が減少することがよく分るまたWcは2c
lζ対し直線で変化する
33 1 35 gpmを与えるさ裂寸法
図8から図13を用いて既=l35gpmを生ぜしむる所のCODを読みとって乙れらのWcを
与える 2cとの関係を明きらかにしたのが図18と図19である 2cの値としては 2050 100mm
の3点のみをパラメータとしたので少々雑ではあるがWcを一定とする 2cとCODの値の組み合せ
状態がとの図から得られるなお図1819において叫=35 gpmを与えるデータ点がそれぞれ2
点および 1点しか与えられていない理由は 2c=20mmではCODgtO 25mmとなってしまうから
である計算では 005 孟 COD~ 025mmまで変化させ CODgt O 25mmについては計算してい
ないためである
4結 論
米国電力研究所が作成したき裂からの漏洩量を求める計算コードを原研機にマウン卜させた
初期流体は飽和水かサブクール水であって臨界流モデルとしてはHenryのモデルを使用してい
る乙のコードを用いて質量流量を
(1) き裂長さ
(2) き裂開口変位
(3) き裂深さ
をパラメータとしてBWRPWR運転条件で求めたその結果以下の乙とが分った
(1) 質量速度Gcはき裂開口変位とき裂深さに依存しき裂長さには依存しない そしてき裂
関口変位が小なる程またき裂深さが大なる程Gcは低下する
(2) 1 3 5 gpmを与えるき裂開口変位とき裂長さの関係を図示した
謝 百字
本報をまとめるにあたっては構造強度研究室柴田勝之博士よりまたプログラム編成にあたって
はCSK関谷秀郎氏より有益なコメントを受げました
-9一
JAERI-M 87-121
n m
[1] RP Collier et al Two-Phase Flow through Intergranular Stress Corrosion
Cracks and Resulting Acoustic Emission NP-3540-LD April (1984)
[2] D Abdollahian B Chexal Calculation of Leak Rates through Cracks in Pipes
and Tubes NP-3395 December (1983 )
(3) M E Mayfield et al Cold Leg Integrity Evaluation NUREGCR-1319 R 5
February ( 1980)
(4) fciF ampa w Effaa i8gtampcopylaquoKmlaquoE 23regBampteygts9AmtiiMix M B313C1986)
C5) T Yano E Matsushima A Okamoto Leak Flow Rate fromThrough-Wall Crack
in Pipe 2nd ASME-JSME Thermal Engineering Joint Conference Hawaii
March (1987)
(6) K Shibata S Miyazono T Kaneko N Yokoyama Ductile Fracture Behavior of
Circumferentially Cracked TYPE304 Stainless Steel Piping under Bending Load
Nuclear Engineering and Design vol 94 (1986)
(7) mm amp mihiifr Ramp^ampti+ampsvsmmmltDmmitMyen9plusmnLBBMb E8laquo24laquo5 (1986)
(8) mm raquo WHS wmttziiMmmmampGtzGt yf-pssus304SiBejraquofcj ampSTS42ampXmampBltDampmtM$M JAERI-M 86-078(1986)
(9) amp^ mm M sraquo m^ampampmttvmmmmt2gtw JAERI-M 85-064 (1986)
cio) gem mm raquo Bgt ejFElaquottcopyffittttlaquofcHetpound (raquo2laquo) JAERI-M 86-098(1986)
(11) R E Henry The Two-Phase Critical Discharge of Initially Saturated or Sub-
cooled Liquid Nuclear Science and Engineering 41 (1970)
(12) R E H e n r y HK Fauske The Two-Phase Critical Flow of One - Component
Mixutures in Nozzles Orifices and Short Tubes J of Heat TransferTrans
of the ASME May (1971) fcJfgcopy$IE8 (1 sep 1987) K^^rJpoundlTlc^StfregXtt^^fcf f le i i JDLrJlto
(A) T Yano et a l Leak flow rate from through-wall crack in pipe JSME
Tuternational Journal to be appeared
(B) T Yano et a l Evaluation of leak flow rate and jet impingement related to leak before break Nucl Eng Design to be appeared
CO H John et a l Kritische Leckstromung aus rauhen Rissen in Druckbehaltern
kfk 4192 to be appeared
- 1 0 -
]AERI -M 87121
献文考参
R P Coll ier et al Two司PhaseFlow through Intergranular Stress
Cracks and Resulting Acoustic Emission NP-3540-LD April (1984)
D Abdollahian B Chexal Calculation of Leak Rates through Cracks in Pi pes
and Tubes NP -3395 December ( 1983 )
M E Mayfield etal Cold Leg Integrity Evaluation NUREGCR-1319R5
February (1980)
矢野松島岡本配管貫通欠陥からの流出流量第23回日本伝熱シンポジウム講演論文
集 B313 (1986)
Corrosion 〕-〔
(2 )
(4)
(3 )
dnttbijuMANnu町frpド9Pドtμトゃに広
υιhhhl吻1
j
T Yano E Matsushima A Okamoto Leak F10w Rate fromThrough-Wall Crack
in Pipe 2nd ASME-JSME官官rmalEngineerir恵 JointConference bull
March (1987)
Hawaii
(5)
K Shibata S Miyazono T Kaneko NYokoyama Ductile Fracture Behavior of
Circumferentially Cracked TYPE304 Stainless Steel Pipi曙 underBendir事Load
Nuclear Er習ineeringand Design vol 94 (1986)
柴田金子横山ほか周方向欠陥を有するSUS304鋼配管の延性破墳挙動と LBB評価
圧力技術24巻 5号(1986)
柴田大場川村ほか貫通または未貫通欠陥を有する 6インチ口径SUS304鋼配管およ
びSTS42炭素鋼配管の延性破境挙動 JAERI -M 86 -078 (1986)
金子柴田大場ほか軽水炉配管材の延性破墳に関する研究 JAERI-M
(1986 )
安田柴田大場ほか軽水炉配菅材の延性破壊に関する研究(第2報) JAERI-M
86 -098 ( 1986)
85ー064
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
R E Henry Theτwo-Phase Critical Discharge of Initially Saturated or Suo-
cinfinled Liquid Nuclear Science and Er恵ineering 41 (1970)
R E Henry H K Fauske The Two-P加seCritical Flow of One -Cornponent
Mixutures in Nozzles Orifices aOO Short Tubes 1 of Heat TransferTrans
of the ASME地Iy(1971)
なお本稿の校正時 (1sep 1987)において以下に示す最新の文献を得たの守追加しておく
Leak flow rate frorn through-wall crack in pipe JSME
dl
噌
EA〔
(12)
T Yano et al
Tuternat ional Journal to be appeared
T Yano et al Evaluation of leak f10w rate皿 djet irnpingernent related
to leak before break Nucl Eng Design to be appeared
H John et al Kritische Leckstrるrnungaus rauhen Rissen in Druckbehal tern
(A)
(B)
-10-
to be appeared kfk 4192
( C)
JAERI-M 87 -121
i n laquo bull laquo =
Po To 2c COD L k m s kPa degC mm mm mm cm
BWR 6865 2845 20 50
100
005 010 015 020 025
86 127 174 214
0003
PWR 15651 3249 20 50
100
005 010 015 020 025
135 230 333 405
0003
plusmnfrZgtffifcsch 80SEW4 8 12 16BSIPlCffla L T ^ o
Jbampgttl iCschl60Eg 4 8 1216 Bf f i^ lCf f iSL-C^Sc
LIQUID bull sssssAr V A P 0 R Ysrysyxsaz
fyssy
t 0ltLDlt3
amp) ^
r
3 lt LD lt 12 vysssssssfsssssss-sgt-Ai
pound VSWAA
I DISPERSED I p V TWO-PHASE REGION
LDgt12
S-^mdash ^-A Ugt deg raquo bull bull bull
1 CHOKING PLANE -
V ASSUMED^ V ACTUAL-^
Z LD -12
0 2 LD h = 12 amp laquo 4 i amp 0 8 n t t t t S 3 c i i )
- i i -
~
JAERI-M 87121
件
圧 力「五度 き裂長さ き裂関口変位 き裂深さ 表面粗さ図 番
Po To 2c COD L k
kPa C mm 官官n 官官n c町l
005 86 20 O 10 12 7
BWR 6865 284 5 50 O 15 174 0003
100 020 21 4 025
005 135 20 010
230 PWR 15651 3249 50 015
333 0003
100 020 405 」025
--
条算2十表 1
上から順次sch80配管48 12 16B板厚に相当している
κヶノパル何〆シシ4ェ三
写汚字ヲヌ~ガミと
Pb PIyen lt110 lt 3 3 lt 110 lt I2 _
WAWH3ケ~Mとご
--一一一一一一沼稲zqTI附PHASEREGION
上から順次 sch160配管 481216 B板厚lC相当している
路話室grVAPOR
LlQUIO p芳男
AnE|し
z 110gt 12
するどい角を過ぎる飽和水もしくはサークル水のき裂内流動型式図 1
一一」ふれ」
ASSUMEOyen ーーーーー--~shyACTUAl-
yen Z
LlDh= 12なる場合のき裂内流動型式(11 )
-11-
110 bull 12
図 2
pound
exit plane Ac
Ai(z=12Dh)
inlet plane Ao
19B7 March 11
13 4 laquo Tf ft L13
I Po =6865 kPa =I 50000
0 0-5 Dh(mm)
i i i i i i i
0 01 02 03 1967 Apr 9 iso COD(mm)
33
14 BWRjlfe^ToKMKGciCODiff lBMSi (2c = 100 mm)
~明旬同司~~明弔問_--lt-~一一ー 1
一 一一hellip一一一一
50000
た白河
7ζ
infin7HNH
(2NE~E)UO
RURURURM
48um
PO =6865 kPa To =28450C
2C=100 mm k =30um e4
E EO5
E a 01
U lt)
会一4K0r-82amp0 exit plane Ac
tl
O
03
05 Dh(mm)
01 0-2 COD(mm)
O
O 1ge7 Apri 9 i田
inlet plane Ao
BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 100 mm) 図41
4EA L
き裂寸法図3
1987 March 11
o o o o in
JAE
RI-M
87-121
(s2iu6gtj)D9
CD bullvashy
in COCD
oo
SIS
sad bdquo
LO
(JUJLU
UJC
IBJD
O
in E
Q
00 o
laquoB
^gtlaquo Q
E
AJ
Q
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A
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U
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M
o laquo G
v- V
o i
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ii OS
o bullS
oo 0-
^ o
o i
so
Apn
a
CD
(s3uu6gt|)D
9
QQ oQ toco
lt oo 2lte
bull O
t C
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c pound
to lt j=
=U
Soo o
o CM in co
II II
it II
Ao o O
Q
Imdash
CM JC
I
m
IT) O
E E
00
o 2~
58
(70iujaid6)39 lt
Q
AJ Q
O
(J AJ
a Q
W sect
-13
-
」〉同河目
1
玄infin4IFNH
950000
(的
NE~mv-)υ
88
128 16B
48
Po= 15651 kPa To= 3249セ2C=100mm k= 30μm
pc
一一一一一一一一一一一 一
N
205 E 0 0
υ lt)
50000
(的
NEmv-)υ
B
B
B
4
8包絡
Gc d
凡 =6865kPa To =28450C 2C=50mm k =30um
叫
ε ε05 崎ε a m u () 1
51
O 05
Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
O O
Dh(mm)
o 01 0之 03COD(mm)
05 o
19amp7 Aprillgt iso
PWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係
(2 c = 100 mm) 図6BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係
(2 c = 50 mm)
1銘7April 17 iso
図5
JAE
RI-M
8
7-1
21
(sBgt|) DM Lfgt o
co CQ torn
o
ID
O
o
E opound
pound O
5
lt-gt
o (uud6)DM
I
o (M
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G
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Q
O
u AJ
amp5
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w a
(S7UU
6gt|)D9
CO
CM
c
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J
laquo6 8 Q
AJ Q
O
O
AJ o
s G
o W
laquo a
2
(7aiujujd6)D
9 -14
-
Wc d
PO =6865 kPa To =2845 oc 2C=100 mm
k =30um
20 50αm
48
Po = 15651 kPa 了 =32490C
2C =20mm k =30μm
ピ巴回
Eginfin4I戸回目
10
引 2881 三12酎05ε1681 s
5gpm
nu
(Eao)U〉〉
(ω
Nε230
88
128 16
eaε E 05 司ε a 01 υ
yen() h
O
Dh(mm羽n
o 01 ひ2 03 COD(mm)
05 O o
Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
05 O
la7 AprillO is図8 BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 100 mm)
T鎖rIMay7 Iso
図 7 PWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 20 mm)
JAE
RI-M
8
7-1
21
(S5gtI)D
M
in b
i gt=
rd Q_
O
J O
II to
lt II CO
CO O
O
tO
CM CM
CO
II II
II II
_o o O
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O
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(uud6) DM
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Kg SCC
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M
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-
一~ 一 larrーー一一一一一一_~~ -=-r---百一一~~~尻-~司V亡ヤ判明F壱~~一律零時喧~担--1
』〉切河一-玄infin41-N-
10
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~
05 u ~
Wc d
20fPo To =28450C 2C =20mm k =30μm
ε 810
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~
10
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larr一一一一larr一一一 一larr一一一一一
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B
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o O Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
O 05
o 01 02 0-3 むOD(mm)
Dh(mm)
19S7 May 11 iso
BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 20 nun) 図 10
1987 May 7画
BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 50 nun) 図9
JAER
I-M
87-121
(s6gtt)DM
in o
OQ oogffi
o CNI
in o E E
CO
CM
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10
ダWc20fF
T 0 =32490C 2C =50mm k =30μm
20
10 4
PO =15651 kPa To =3249OC 2C=100 mm
ι三30~m
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infin4E-N-
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o O~ 02 03 COD(mm)
Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
官賠7MayS is
PWR遂転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 50 mm) 図 12
1987A防illOiso
PWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 100 mm) 図 11
JAE
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87-121
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20
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1錫7May12 iso
BWR運転条件下の質量抗量WcとCODとの関係 (4B 8 B配管)図 14
PWR連転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c=20mm)
1967 May7 Is
図 13
JAERI-M 87-121
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PO =6865 kPa To =28450C
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α3
1987 May 15 iso
PWR遥転条件下の質量流量Wcと2cとの関係 (4B 8 B配管)図 16
BWR運転条件下の質量流量肌と 2cとの関係(12B16B配管)図15
JAER
I-M
87-121
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2C(mm) 20
1967 May 15也
1民r1May 9 iso
BWR速転条件下でWc= 1 3 5 gpmを与えるCODと2c図 18PWR運転条件下の質量流量Rと2cとの関係(12B16B配管)図 17
JAER
I-M
87-121
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100 50
2C(mm)
19J7 May明国
PWR運転条件下で叫=1 35 gpmを与えるCODと2c図19
JAERI-M 87-121
HMA Henry(DmWtilTil (12)
(i) mampltoamp $fl3 Wi = (gt ui Ai
3KSMB W 8 = lt o g u g A g (AD
(2) ilfampficopy^
d(WgUg+WiUi) =-Adp+dFw ltA2)
ffi^J^liaiCjS^^lttiii)llcj5^^(i^^^J0^trSiLTlaquo^^^^^-r5i (A2) (iWg=xW W = ( l - x ) W G=AW4ff l^ t
dp=-d[G x u g + ( l - x ) u ] (A3)
SJ^Bfra dG=OTltfc bullsect$raquopound (A3)laquo
dp=-GdC x u g + (1-x) u ) (A4)
i tt S o Bgf^fite throat g|5Tpound t 5 C i ^
c - _ [ d ( x u g + ( l - x ) u i 3 _ c d x k + ( l - x ) u i ^ 5 )
K l ^ f t laquo throat SiJKfclr
- g - k - 0 CA6)
T5o (A5) ICfe^TuipoundxlttkTg3gLrsecto
(A 7)
xG = lt0g ug a
(1-Ug =
- x) G = P ui
kui ( 1 --a)
fcOai ufB4-T4i
U ] = xv R +k ( l-x)vi c U ] = k (A 8)
tiss cn (A5)iclaquoAtn(i-^-=oatLT
-21-
JAERIM87121
付録A Henryの臨界流モデル (12)
乙乙では仰を導入しておく
Moodyは1成分2相混相流の質量速度を熱的平衡のもとで求めたここでは非平衡モデルを用
いてよどみ点状態量のみを既知として質量速度を求める
(1)連続の式
(2)
I夜相
蒸気相
運動量の式
W ρU A
Wgρg ug Ag
d (叫Ug+WU) =-Adp+ dFw
(A1)
(A2)
圧力勾配による外力と運動量による外力は摩擦力より大であるとして摩擦力を無視すると (A2)
はWg=xWW=(-X)W G=AWを用いて
dp=-d(Gxug+(l-X) u)
臨界流では dGOであるから (A3)は
dp-Gd( xUg+ (-x) u)
となる臨界抗態は throat部で生じることから
dxu~+ (1 -X)U _ dxk+(I-x) u G f= ー(- ~-g --- )=ー〔dp dp
臨界条件は throat部において
dG I
dp l - V
である (A5)において Uを xとkで表現してみる
xG =ρg ugα
(l-x) G =ρI UI (1-α)
Ug= kUI
よりαとUgを消去すると
U=2Svg+k (l-x)vLG k V
dGとなる乙れを(A5)に代入すれは一一ー=0を考慮して
dp
-21ー
(A3)
(A4)
(A5)
(A6)
(A 7)
仏8)
JAERI-M 87-121
-G- = C xk+ (1 -x) v f + k O - x ) v ) G 3
= G - d _ [ ( x k + c l - x ) ) x v f f + k ( l - x ) v n ( A g )
G ^ - ( - ^ - [ x k + ( l - x ) ) x v raquo V gt r ^
i S^^S f f t ^ i
G2
c = -c |-l+x(k-l)mdashlaquo+^l+2x(k-l)+v2 0c-l)+k(l-2x) g
civ ~ mdash V7 dk + l+x(k-2)-x 2 (k-l)^+x a - x ) ( v i - p E ) ^ r (All)
(a mtiimv-r4bLltimjpoundti-ampo cornsitix^
d v laquo x dx yen
g + ( v g - v ) ^ Go=~C x ^ g + ( v g - v ) ^ ] (A12)
- 2 2 -
JAERI-M 87121
xvg+k(1-x)v _G-1=一一(xk+ (1 -x) (XVg-rKkyenJ -1) V) GJ dp
=G1-〔xk+(1-x))xv+ k (トx)vL) ) (A9) C1p q II k
よって
Xv+k (1-x) v G=ー〔百E〔lxk+(1-x)lb I〕1 仏10)
微分を実行すると
G ト=一〔守t七か1川1作川+x(α併山kトk-l寸1川)川伽+~(1μ1+2x(k- 1) 川+刊v)ωω2恥刺(X-l)刊)dp k
一一一一一 dv Vn dk + l+x (k-2)-x2 (k-I) )高I+x (1-x)(v)-in石 J-1ωJ)
乙乙で次の仮定を設ける
(1)液相は非圧縮性とするすなわち生 odp
(2) 流れは低クオリティもしくは高圧とする乙の場合k宇 1としてよい
以上の仮定を(All)I乙適用すると
x-p
d一d
lsquovv a
w
lsquo+
V--D-
Ju
一JUx
一一2
e
G
(A121
が求まる乙れが閣である
-22ー
JAERI-M 87-121
ID EPRii$mmv7^-yzmwmmnv-7^-ysTEAMzicmpoundMz-tzo (2) EPRIJRraquolaquo7 ri-f-yilBWIKraquoa+^i-^gtlfflcopy(ftraquoOfcraquoKlaquoffcK +
7^-f- bull JAERI poundfF$ L poundltDifC1ampraquopound LT STEAMZ poundraquoVvfc0
(3) lt OS LAcopy LSI Hi (THRESH) S A f - K L f c fttfcampraquottLfcraquopoundttltltD f i ^^ f tLT^Sc original)iSTlTHRESH=l E -3Tofc 0
SB cKilJf-9 FORMAT pound ^ t 0 SB 2 ( c A ^ r - ^ copy ^ i i ^ amp ^ t o SB3IC Cl)KElaquoSlT^SttraquotS4-ro SB 4KJCL-- C O + K A ^ f - ^ ^ S f t f t n T^So SB 5raquocH5fliS7degn^ 7AlaquoJxh^ 0 SB 6fcftJMpoundSatfJlTIgt5o ^reg
JAERI-M 87121
プログラムリスト
以下に (1)IC記載されている漏洩率解析プログラムを原研機lζマウントさせたリストを示す
原プログラムとの変更点を以下lC示す
(1) EPR 1版蒸気表サブルーチンを原研版蒸気表サブルーチンSTEAMZI乙置き変えた
(2) EPR 1版蒸気表サブルーチンと原研版蒸気表サフツレーチン聞の単位換算のために新たにサ
フツレーチンJAERIを作成しこの中で単位換算をしてSTEAMZを呼んだ
(3) くり返し計算のしきい値 (THRESH)を入力データにした 計算が発散した場合はこの
値を大にしてやる original版ではTHRESH=l E-3であった
表Bllζ入力データ FORMATを示す表B21C入力データの意味と単位を示す表B31乙
(1)に記載されている計算結果を示す表B4にJCLを示す乙の中に入力データが定義され
ている表B51ζ原研版プログラムリストを示す表B61C計算結果が出力されている
値と表B3の値とを比較すると両者は一致しているのでマウントは成功したとみなした
-23-
乙の
付録B
1
1
1
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1
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J
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JAERI-M 87-121
SB 1 Kfif-9 FORMAT
I N P U T D A T A S H E E T PACE OF
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IB 2 A A f - ^ f f l g i i f i
pound$ltpound ^ m m M amp t l IN J poundjampffl t tf traquo9Jte tt L = 1 tmfc S S ^ A ^ J
= 2 mm EfiiKU = 3 if-fv-Kik
P0 Jltfjampllj kPa mtstgt TO J pound pound pound degC PB WE kPa THRESH lt 9jgLff3yen0LtMI a L EPRI copy original IgTfJi 1 E -3
EL S K pound ( = 2 c ) cm EW sectsectIMP^f i (=COD) cm ED $ampamp cm EK yen^SiBraquoampcopy^i cm AR iiSPiBMAPBlaquo tpound L A C A 0 lt 1 Nl SgtISamp K fc tt 5 90deg ft laquo3 $ tt L N2 SraquoraquoIBfctf 345deg ffljPOft 4- L
- 2 4 -
]AERI-M 87-121
喝事表B1 入力データ FORMAT
INPUT DATA SHEET PACE OF
氏 名 a日f-付~ ず司円品名 1 I 73-8C
情lsquo 宅相S1 回胃テー守番
123 511 a 唖 I~ I 1 J S 6 由 0E023a 唖jgI 2 1 5 6 IJ I~ 1 ~ bull 5 6 B 唖 I~ I 2 3 S 6 a J~ I 1 1 5 6 r 9 ~ I 1J 56 8 9ea
則的問1)11 I r91 ~~I~ 1州 i lT骨 iacutefHφ~画 IIPB ~fi~OslashI削 川eslf(何回 111i i 1 i 11111111 i i i LI(閉 W k61~)1 ~yj lI Ii IA 外 IleETHfilil~Ii特 I J(I G~~里世うJ IethampCfl~fIJlIill(Ilitgt 1 1 I fz(Iq 戸~I i 1
11 111
1 II I I
l I r
11 4
11 i 1 111 11 11
11
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ど l_~ ~_111 ~ 3 5 618 i l~ L Z s a 91~ I Z J 5 7 a 1 I l 3 s 91g Z J 5 T JI~ I 1 J_ 51 Ir lJ -5畢 11 I~
IIl1EI7 ~I川ATiIo_剛開剛醐
表B2 入力データの意味と単位
変数名 物理的意味 単位 備 考
i
l
IN よどみ点の流体条件分別指数 |な し1=1飽和水温度を入力
=2 飽和水圧力を入力
=3サプクール水
温度と圧力両方を入力
kPa I絶対圧力
カ
度
圧
温点
点
み
みど
ど
圧
よ
よ
背
0
0
8
P
T
P
kPa
なし IEPRIのoriginal版では1E-3
であった
THRESHIくり返し計算のしきい値
D
O
)
C
さ
積
c=
荒
面
2
(
の
口
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ー
位
ら
入
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か
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積
長
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深
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裂
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裂
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き
き
き
平
出
L
W
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K
R
E
E
E
E
A
cm
m
m
m
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なし IAc I Ao壬1
Nl き裂道筋における90曲がり数|な し
N2 き裂道筋における450 曲がり数|な し
-24-
OS99U0O raquolaquolaquolaquoraquo 3SI3M3X3 9 _bull t9 (Iraquod3)HN3SV31 laquolaquolaquoraquolaquolaquolaquolaquoraquolaquolaquoraquoraquolaquolaquo ttgt9$UO0 bull 0 0 O
- Z9000
-0 illS poundpound00 SE9 raquolaquolaquo
smuoo raquo Nraquonx s Mam 06 ov3 (H3)Honoa (tnxudaa (inxios ltH3gtDS SSIMOO raquo tOO VIOl 088Z OOOSSl pound KM Iyen9poundll00 HS3HH1 (ISmSd (3)01 CISS)0d NI 0S9SU00 raquolaquolaquoraquolaquolaquobullbulllaquolaquolaquolaquoraquo 3SI3S3X3 9 V 29 (I8d3gt11M3
-)Hm raquoraquolaquoraquoraquolaquoraquo
limiOO 00 10036013 9pound nomoo laquoinosAS aa tood90id spound
09 33X3 B2 ^^03^1 33X3 H
(raquoH38ns)ana3a33anos(ia3VDHi3-laquo rJ8fW-6
V3VpoundK6rr=0S 2pound1803 33X3 3
laquo 13P B3SI) 30 ISH laquo laquoraquoraquolaquoraquoSXXXlaquolaquoXXlaquoSXXkSXlaquoXlaquoXSXlaquoXSXKkraquoSXXlaquoXlaquolaquoXXSKXlaquoXXXlaquolaquoKXXXlaquokXX ttXtIliXIXMlltMaHtltBraquoIKtSltXiattlSIXXXtXKlaquoIlaquoKISlaquoltliXlllaquotXraquolaquotX 308d SIVAIBd 30 1SI1 laquo araquolaquoXraquoraquoraquoraquoraquoClaquolaquolaquolaquoSlaquolaquoXIlaquoKlaquolaquoltKalaquolaquolaquoltraquoKKXalaquoKXXKlaquoSKXXlaquolaquoKraquoraquoXKXS
0000000OJ000-TSPZ6-8ANVS H8VdB0rlaquo -aaoflssvd8S6O0-dnoHssiB6p-a3sn u
laquo0Zgt-13r319SWS=SSn3SSH (SO0000)-3Mtl00-Altld8raquoSSyi3H3n9IHSraquoH
SI
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-300
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-lr
9poundraquoZ OOr r 10-8S60SU65Z05) GOT Z60SU63 I
VSSl 3HI1 28SOnO 31V0 ltlaquo 1SI1 S1N3N31V1S 13T gtraquo 0Z10U 0Z3
laquoejf = 3Sjnss3d laquoT3 IT juiraquonn
bullgt010 raquoiN51a 1CX3 i jl J nraquonn
VdX SMH raquo3raquoinlt 11X3 IT ShnsSjSd
33S9U 0O+3li3S situ laquo3l
33S2ii9gt Sraquo-S+raquof s
Wlli S5JH 1raquo3tiltt3
0traquo raquorraquoiagtjCUHgtHid3lt
0 sMwru 33h33d S^ JO ON
a =wini 33i93o oamp jo ON
oot =otiraquob raquo3araquo
W3 e0-300^bull =1^3I3H SS3NM-jn0S
VO 2iS =Hld30
vO iiJt dil3wla3d
Vgt3gt0 9oOZ raquoraquo3HV
raquobull AU13M039 3raquob0 bull bullgtraquobull
bullgt3laquo bullgt 10 t raquo8d
3 8192 raquo01
raquodM QOSSl =0d
bullbullbull S3Ua3dOlaquorl N0I1raquoN3raquo1S raquobulllaquolaquo
en ^S^M^T^M -c iHda e -a
IZI-A8 W-IH3V1
JAERI-M 87121
表B3 EPRIコードによる例題解析結果(1)
bullbullbullbullbull STAGNlTJON ~ROP[R7tES bullbullbullbullbull
a-nv
n
p』
-
a
B
恥
u
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au
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PB- 101 ~~~
~ cq C~ GEUMtTRY bullbullbullbullbull
AREι 20b CHE叫
PEロ2刊ETぞp- 1277 C~lsquo
DEPTM- 572 C帆
OlOUriNESS HEIG1τb2DE03 C納
AREA RTIO= 100
~O 01 gt0 vEG夜~E 7υ
NO 0 ~5 0岳町EE iUMN宮
OEPTHノ IHγP~Dl lsquo 1- 品 70
bullbullbullbullbull ouτPUi bullbullbullbullbull
C~TTHAl 山SS lU~ 4iZ特 -5 吋ノ時ノS H
LEamp1lt 向仇TE冒 CZ7fftOO ~Gノ50C
THORNlrSSUR~ 11 EX1T pTLtIItI a ICPA
uυAlliY i EXlj PL 凶- ot牛
UALliYτ ELCK otildelt ~SSU弐= 311
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表B4 JCL リスト
E20 Vl0l20 ltltlt JCl STATEMEHTS llST gtgtgt DATE 040887 TIME 15=54
IIF9215097 JOD lt20729215095801 JOB 2l6T001I00C01I02E00SIIP ) ISH且SHIGUCHClAss-aPRTVOOTIHE-(000005)11 HSGCl且SS=SHSGlEVElz(201)11 USER-J9215GROUP-G0958PASSWORD-J08PARM S-AMYR9215L-0002C-0000000 RER E~s1s2ss事 llSTOF PRIVATE PROC bull 司R1181gE-lsquo=a1g llSTOF USER JCl bull 22竃g
2 11 EXEC FORT77 11 SO=J9215lEAK 11 g=FORT 11 A=ElM(JAERI1)SOURCEDE8UG(SU8CHK)
11 11 EKEC l~ED77 28 11 EXEC GO 35 IIFT06F001 OD SYSOUTz 00111011 36 IIFT09F001 DD bull 00111111 竃司EglfAKCHTl(EPRJ 62 4 6 fXERCISE s00112650 s1M PO(KSI) TO(C) P8(KSI) THRESH 00113641s 155000 2880 1014 001 bull 00113755 2C(CM) COO(C) DEPTlHC) ROUGH(CM) AEIAO 90 TURM 45 TURN bull 00114645 635 0033 5715 000062 10 0 0 00115644a竃LEAKCMTL(EPRI) 61 4 6 EXERCISE SS00116650
-25ー
JAERI-M 87-121
000001 000002
000003 00000 000005
000006 000007
FORTRAN 77
SB 5 V10L31 OATE 8704OB TIME 155947
EPRlS PROGRAHH FOR LEAK RATE THROUGH CRACKS COPIED FROM EPRI NP3540-LD APRIL 1984 ON 19860304 ISO LEAKF0RTUIAS8704) COMPLETED ON I9B7 4 8 OY HASH
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xlaquox COHPLETEO ON 62 4 8 raquoxlaquo XXXXXXKXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
laquoxx THE INPUT TO THE PROGRAM laquoraquobull
FIRST CARO IN-1 bull-gt INITIALLY SATURATEO LI0U10INPUT TEMERATURE ONLY IN2 --gt INITIALLY SATURATED LIQUIDINPUT PRESSURE ONLY IN-3 bull-gt INITIALLY SUBCOOLED L10U1DINPUT BOTH TEHEBAIURE AND PRESSURE PO - STAGNATION PRESSURE (KPA) TO raquo STAGNATION TEMPERATURE ltCgt PB = BACK PRESSURE (KPA) THRESH - THERSHHOLO VALUE ORIGINAL VALUE = 1E-3
SECOND CARD EL - CRACK LENGTH 2C (CM) EW bull CRACK-OPENING DISPLACEMENT COO (CM) ED = CRACK DEPTH L (CM) EK bull THE HEIGHT OF PROTRUSION OF THE ROUGHNESS GRAIN FROM THE HEAN
SURFACE (CM) AR - AREA RATIO = AEAO N1 = NUMBER OF 90 DEGREES TURNS IN THE CRACK PATH N2 = NUMBER OF 45 DEGREES TURNS IN THE CRACK PATH
laquolaquoraquo JAERlS STEAM TABLE raquolaquolaquo
STEAMZ(PTVIISINDEX) INDEX=0
IN0EX=1 1NDEX=2 INDEX=3 1NI)CX = 4
SUOCOOLEO WATER OR SUPERHEATED STEAH INPUT DOTH PRESSURE AND TEMPERATURE
INPUT TEMPERATURE INPUT PRESSURE
SATURATED STEAM SATURATE) STEAM SATURATED WATER INPUT TEMPERATURE SATURATED WATER INPU1 PRESSURE
IMPLICIT REALxS (A-H0-Zgt COMMON PP POT0JltLDFFARINCD0HTHETA
CD raquo 061 PA1 = 3 1 4 1 5 9 2 6 5 4 TIIEIA - 0 5 laquo P A I
1KPA= 1000NMxx2= 1000KGMSxx2= 100098XE-4 KGFCHxx2 - 100OlaquoE-498007031 LBFINraquolaquo2- 100068904 LDFMNxx2
PCV NSTEP
6894757Eraquo3 200
000008 000009
000010 000011 000012 000013 000014 000015 000016 000017 000018 000019 000020 000021 000022 000023 000024 000025 000026 000027 000028
1 READ (910END=1000) INPOTOPDTHRESH READ(915) ELEWE0EKARNIN2
PO = TO = PB raquo EL = EW =bull ED bull= EK -IK = AREA PER AREA PER EO -EK -Oil -
000029 000030 000031
1E3laquoP0PCV 18raquoT032 lE3laquoPHPCV EL254 EW254 ED254 EK254 0 = EWxEL bull 2laquoltpoundVEL) - AREA144 = PER12 ED12 EK12 4XAREAPER
XLO raquo E00H50laquoNK26N2 1FltXLDLE12) GO TO 400 RK = DH4EK FF = 10(2xDLOG10(RK)laquo174)laquolaquo2
IF(INEOI) THEN TEHP - TO TEHP= (TEHP-320)x05555556
- 2 6 -
JAERI-M 87121
表B5 原研版プログラムリスト
FORTRAN 17 Vl0L31 OATE 870408 T1HE 155947
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C flRSI CARO C IH司 1 ーgt IHITI~ l lY SATURATEO lQUIDIHPUT TEHEflATURE OHlY C I H包 2 ーgt INITl~LLY SATURATED lQUIDINPUT PRESSURE OHlY C 1 N-j ー gt INITIAllY SU8C801ED lIQUIDINPUT 80TII IEHERAlURE AND PRESSURE
C PO STAGHAT 10N PRESSURE CKPAgt C TO bull STAGHAIlON TEHPERATURE CC1 C PB 日向CK PRESSURE CKPA1 C TfIRESII ロ TIIERSIIHOlOVAlUE ORIGINAl VAlUE冨IE3
E C SECOHO CAR日C EL CRACK LENGTII 2C CCH1 C EW CRACK-OPENING DISPlAfEHENT C目白 CCH1
C ED CRAEK 日[PIHL CCH1 C EK THE IIEIGIIT OF PROTRUSIOH日F TlIE R日UGIIHESSGRAIH FROH TIIE HEAH
SURFACE CCHJ C AR 雪 AREA RATIO AEIAO C Hl HUH日ER Of 90日EGREES TURHS IH TIIE CRACK PATH C N2 HUHBER OF 45 OEGREES TURHS IH THE CRACK PATII
E C 車率志 JAERlS STEAH TA8LE 取
E
C SIEAHZCPT VIISIHOEX1 IHDEX=O 苧) SUDCOOLED WATER日R SUPERIIEATF目 STEAHlHPUT s日TII PRESSURE
AHD IEHPfRATURE C 1 H日EX=1 -ーgt SATURATEO STEAH lHPUI TEHPERATURE C IHOEX=宮崎⑤gt SATURATEO STEAH lHPUT PRESSURE C IHOFX=3 -gt SATURATEO WATER INPUT TEHIgtfRA1URE C I HnEX=~ -回) SA1UIlAIEO WATER lHPUl PRESSURE
E 000001 IHPlCIT REAl竃6 (A-IIO-Zl 0000日 日HMON IfPI PO ToltLDFF AR IH COOH TIIETA
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000006 PCV 669lsquo757Eφ3 000007 HSTfP 200
000008 1 READ C910EHD=10001 IHPOIOP日IIIRESII00009 REA日(9151 ELEWEOEKARHIH2
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AREA = EW事 El
PER 2CElltELJ AREA AREAI144
PER HRI12 EO bull f01l2
EK EK12
目11= 4AREAPER no EOOH+50ltH126ltH2
IfCXL8LE121 G8 10 400
RK OHIlsquoIEKFF = 101 C2-0LOG10(RK1f14 2
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-26-
JAERI-M 87-121
000032 PRESS PSAT(TEMP) 000033 P0 - PRESSraquo14223133 000034 EHOIF
C 000035 DP - (PO-PB)FLOAT(HSTEPgt 000036 PL - P8 000037 30 CALL PR(PLPCCPTGCXEXTIC) 000038 IFUCE02) GO TO 55 000039 1FUCNE3) GO TO 40 000040 IK bull 1K+1 000041 PL - PLraquo0P 000042 1FUKLTNSTEP) GO TO 30 000043 GO TO 55 000044 40 PD1 - PL-PCC 000045 NH2 - NSTEP-IK
C 000046 00 50 I-1NM2 00004T PH - PLraquo0P 000048 CALL PR(PHPCCPTGCXEXTICgt 000049 IFUCE82) GO TO 55 000050 P02 - PH-PCC 000051 IF((PDllaquoPD2)LTO) GO TO 100 000052 PL bull PH 000053 P01 = P02 00005 50 CONTINUE
C 000055 55 PRINT 75P0T0P8 000056 GO TO 400 000057 100 COHTINUE 000058 PDL - PD1 000059 PDH bull= PD2
000060 000061 000062 000063
DO 200 1=150 PX bull (PHlaquoPOL-PLlaquoPOH)(PDL-POHgt CALL PR(PXPCCPTGCXEXT1Cgt POX bull PX-PCC
000064
000065
IF(ABS(PDX)LTTHRESH) GO TO 300 laquogt THRESHOLD VALUE WAS CHANGED BV HASH laquobulllaquo laquobulllaquo THRESHOLD VALUE WAS CHANGEO BY ISO 620206 laquolaquolaquo
IF(ADS(P0X)LT1E-3) GO TO 300 IF(ABS(PDX)LTSE-3) GO TO 300 IF(ABS(P0X)LT1E-2) GO TO 300
IF(ltPDXlaquoPDH)GTO) GO TO 250
000066 000067 000068 000069 000070 000071
POL - POX PL - PX GO TO 200
250 PDH - PDX PH - PX
200 CONTINUE
000072 000073 000074 000075 000076 000077 000078 000079 OOOOSO
PRINT 220PlPHPDLPDH GO TO 1000
300 CONTINUF EN GH AREA PER ED EK
PCCPO AREAGC 144gtAREA 12laquoPER 12raquoED 12laquoEK
000081 PRESS - PCC
000082 000083
CALL JAERI(PRESSTEHPV0LGENTAGENT0G2gt CALL JAERI(PRESSTEHPVOLFpoundNTAFENTOF4)
000084 00008S 000086 000087 000088 000089 000090
PCC - PRESS TS2 bull TEMP H1 - EHTAF H2 bull ENTAG HHE - XTlaquoH2raquo(1 GO TO 500
400 CONTINUE
000091 000092 000093
PRESS = PO TEHP raquo TO GO TO (111213)
- 2 7
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JAERI-M 87-121
PRESS bull PSAHTEMP)
POPRESSIlsquo223133
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DP bull (PO-PB) IflOAHHSTEP)
PlP830 CALL PR(PlPCCPT GCKEXT ICl
IF(lCEQ2) G口 10 55
IF(lCHE3) GO TOlsquoIK 田 IKφ1
Pl bull PlDPIF([KLTNSTEP) GO TO 30
GO TO 55 ~O POI bull Pl-PCt
NM2HSTEP-IK
00 50 1IHH2PH bull PlOPCAll PR(PHPCCpTGCXEXTICl lF(lCEQ2) GO TO 55
P02PH-PCC IF( (PDIP02)LT0) G日 TO 100
Pl bull PH
POl 園 P02
50 C口HTlHUE
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00005S 55 PRINT 75POTOPB 000056 GO TO ~OO 000057 100 C日HTlHUE
00005B 日l bull POl
000059 PDH bull PD2
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CAll PR(PXPCCPT GCXEXT IC)
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口口口83
E 000084
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F((POXOPDH)GTO) GO TO 250
PDl bull P日X
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G口 I日 200
250 POH bull POX
PH bull PX
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E PRIHT 220PlPHPOlPOH GO TO 100口
300 COHT I HUf
EH bull PCCIPO
GH bull AREAGC
AREA 1 lsquo~ AREA
PER 12PEREO 12E目EK bull 12EK
PRESS bull PCC
CAll JAERI (PRESS TEHP VOlG EHTAG EHTOG 2)
CALL JAERI (PRESS TEHP VOlF EHTAF EHTOF U
PCC bull PAESS
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c 000094 11 CALL JAER1(PRESSTEMPVOLFENTAFENTOF3) 000095 GO TO 2000 000096 12 CALL JAER1(PRESSTEMPVOLFENTAFENTOF4) 000097 GO TO 2000 000098 13 CALL JAERI(PRESSTEHPVOLFEHTAFEHTOF0) 000099 2000 CONTINUE
C 000100 PO PRESS 000101 TO TEMP 000102 VLO - VOLF
C C 111 III NO CHOKING II I I I C filaquo2 = 2raquoR0(P0-PDgt - 2laquoai)HFTlaquolaquo3)UDFnNlaquogt C laquo 2laquoLflHFTlaquoraquo3raquo(3215LDMFTSlaquolaquo2WINlaquolaquo2 C 2laquo3215laquoLBMlaquoraquo2(FT12)raquoraquo2Slaquolaquo2 C bull 23215raquo144laquo(LBHlaquoSFTraquoraquo2)laquolaquo2 C - 926496raquo(LBMlaquoSFTltlaquo2)laquolaquo2 C
000103 GC2 9266112laquo(P0-PBgtm0 000104 GC - SlaquoRT(GC) 000105 GN = AREAraquoGC 000106 PCC bull PB 000107 XT - 0 000108 XA - 0 000109 AREA - 144laquoAREA 000110 PEB bull 12laquoPER OOOllt EB - 12laquoED 000112 EK - 12raquoEK 000113 GO TO 510
C 000114 500 CONTINUE
000116 CALL JAERKPRESSTEMPV0LGENTAGENT0G2gt 000117 CALL JAERKPRESS TEMPVOLFENTAFENTOF4)
C 000116 000119 000120 000121 000122
C 000123 510 PRINT 600 000124 PO bull P0raquoPCV1E-3 000125 PRINT 605PO 000126 TO = ltT0-32)18 000127 PRINT 610TO 000128 GO TO (520530540)IN 000129 520 PRINT 615IN 000130 GO TO 550 000131 530 PRINT 616IN 000132 GO TO 550 000133 540 PRINT 617IH 000134 550 PB = P8PCV1E-3 000135 PRINT 620PB 000136 PRINT 650 000137 EL - 254laquoEL 000138 PRINT 710EL 000139 EW - 254laquoEW 000140 PRINT 720EW 000141 ED = EDlaquo254 000142 PRINT 670ED 000143 DH raquo 0Hlaquo254raquo12 000144 PRINT 730OH 000145 PRINT 695XIO 000146 EK = EKgt254 000147 PRINT 675EK 000148 AREA = AREA2542 000149 PRINT 660AREA 000150 PER = PERraquo254 000151 PRINT 665PER 000152 PRINT 680AR 000153 PRINT 685Nl 000154 PRINT 690N2 000155 PRINT 700THRESH 000156 PRINT 750
C C 1 LBH(FT2raquoSgt = 488243 KGltHraquo2laquoS)
PB - PRESS TSA = TEMP 111 bull ENTAF H2 bull= ENTAG XA bull lt H H E - H 1 ) ( H 2 HI)
- 2 8 -
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E 11 CAll JAERI(PRESSIEHPVOlFEHIAFEHIOF3)
GO 10 2000 12 CALL JAERIPRESS TEHPVOlFEHIAFEHIOFlsquo】
GO 10 2000 13 CAll JAERl(PRE5SIEHPVOlFEHrAfEHrOFO)
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111111 HO CIIOK I NG 11111 G2 bull 2oROO(POPDI 田 2ClsHFT3)lDFIlH2
且 2lDHFT3(3215lDHFTS2)11 H2
bull 23215L日H2(FTtI212S2
軍 23215144ClDHOSFT2)E
bull 926496lBHS1 FI2)2
000100
000101
000102
GC2 bull 9266112(PO-PB)Vl日GC bull SQRT【GC)
GH bull AREAGCPCC bull PD
XT O XA OAREA bull 144 oAREA
PER 12PERED 12EDEK 12EKG日 TO 510
000103
00010lsquo 000105
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000107
000108 000109 000110
000111
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000113 E
500 COHTlHUE E
PRESS bull PB
000114
000115
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CAll JAER I (PRE5S fEHP VOLF EHIAF EHIOF 4)
PD bull PRES5 TSA bull TEHP
111 bull EHTAf
H2 bull fNTAG XA bull (HH[-Hl)(H2H1I
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13F102) 000169 220 FORHATC-laquolaquolaquo FAIL TO CONVERGENCE bullbullbull bullbulllaquo TRY TO INPUT MUCH
bullLARGER THRESHOLD VALUE laquolaquolaquo4F154) 000170 600 F0RMATC1 STAGNATION PROPERTIES bullbullbullgt 000171 605 F0I)HATC0PRESSUREltP0)F1002XKPAgt 000172 610 FORHATCOTEHPERATUREltT0)-F1012XCgt 000173 615 FORHATCOINPUT INDICATOR(IN)- 15 ---gt INITIALLY SATURATEO LI
raquolaquoUIDINPUT TEMPERATURE ONLY) 000174 616 FORHATCOINPUT INOICATOR(IN)- I 5 ---gt INITIALLY SATURATED LI
bullOUIOINPUT PRESSURE ONLY) 000175 617 FORHATCOINPUT 1ND1CAT0RUN) bull 15 ---gt INITIALLY SUBCOOLED LI
bullQUIDINPUT BOTH TEMPERATURE AND PRESSURE) 000176 620 FORMATCOBACK PRESSURE(PB)- F10 t2X KPAgt 000177 650 FORMATCOraquolaquolaquobullraquo CRACK GEOHETRY laquoraquolaquolaquoraquo) 000178 660 FORHATCO AREA-F1042X CHraquolaquo2) 000179 665 FORHATCO PERIMETERF10 2 2XCH) 000180 670 FORMATCO0EPTHF1O22XCH) 000181 675 FORHATCOROUGHNESS HEIGHTE1242XCM) 000182 680 F0HHATC0AHEA RATI0ltAEA0)-F102) 000183 685 FORHATCONO OF 90 DEGREE TURN110) 000184 690 FORHATCONO OF 45 DEGREE TURN-110) 000185 695 FOBHATCODEPTHHY0R 0IA-F101gt 000186 700 FORHATCOTHRESHOLD VALUE F105Mgt 000187 710 FORHATCO 2C-F I052XCHgt 000188 720 FORHATCOCODF1052XCH) 000189 730 FORHATCOHYDR OIA-F10 5 2XCM) 000190 750 FORHATCOlaquolaquolaquolaquo OUTPUT ) 000191 770 FORMATCOCRITICAL HASS FLUX E154 2X KGMraquoraquo2SEC ) 000192 800 FORHATCOLEAK RATE E1542XKGSEC) 000193 850 FORHATCOPRESSURE AT EXIT PLANE - F1012X KPA1 000194 900 FORNATCODUALITY AT EXIT PLANE -F104) 000195 950 FORHATCO 8UALITY AT BACK PRESSURE gtFI04gt
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1NPU1 no III PRESSURE AND TEMPERATURE III
3 CALl JAERKPRESS TEMP VOLFENTAFSLO0gt VLO bull VOLF
1000 CONTINUE
PRESS - PCK
CALl JAERKPRESS TEMPVOLGENTAGSGC 2) CALl JAERKPRESSTEMPV0LfENTAFSLC4gt
PCK = PRESS TS - TEMP VGC = VOLG XE = (SLO-SLCW(SGC-SLC) CN = 10 J F(XELT005) CN=0raquoXE XT CNraquoXElaquo(1 -EXP(-BltUD-)gtgt XH - CNraquoXE-XTBKXLD-12)
200 PCI - PCK-05 PC2 bull PCKt05
PRESS - PCI
CALL JAERKPRESS TEHPVOLGENTAGSGI2) CALL JAERKPRESSTEMPVOLFENTAFSLt4gt
PRESS PC2
CALL JAERKPRESS TEMP VOLG ENTAG SG2 2) CALl JAERKPRESS TEMP VOLF ENTAFSL24) TS - TEMP OSL - SL2-SL1 OSG - SG2-SG1 OXE - -(lt1-XEgtlaquo0SLraquoXElaquo0SGWltSGC-PICgt GC2 = (XTraquoVGCPCKAKAPPA-(VGCVLOgtlaquoCNlaquoOXE)32174144 GC - 1GC2 IF (GC2GT0) GO TO 50 IC - 3 RETURN
50 GC=S0RT(GC2gt DPT bull GC2laquoVL02CDlaquo2314n44laquoARlaquolaquo2 PT = PO-OPT IF (PTGT3) GO TO 100 IC - 2 RETURN
100 CONTINUE
PRESS - PT
CALl JAERKPRESSTEHPVOLGENTAGS2)
PT - PRESS TS - TEMP VGT - VOIG VGH - (VGKVGO2 AI - (1 - 2laquo(1 -ARWXLD)AR GH2 = GClaquoltl t ] A Iraquoraquo2gt2
ACCELERATIDNAL PRESSURE DROP OPA - GH2laquoXTlaquo(VGC-VL0)
FRICTIONAL PRESSURE DROP DPF = FFlaquoULD-12)raquoGH2raquoC(l-XH)raquoVlOtXHlaquoVGM)2
PRESSURE DROP DUE TO AREA CHANGE
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000030
000031
000031
000033 E
000034
E
000035
000036 E
000037
E 000038
000039 000040
000041
000041
000043
000044
0000lsquoー000046
000041
000048
c 000049 50 GC=SQR1CGC71
000050 日P1 bull GC 2VlO7COoo1]7174144AR7000051 P1 PO-OP1
000052 1F CPTGT31 GO 10 100
000053 lC 2
000054 RE1URN
E
000055 100 COH11NUE
E 000056 PRESS bull P1
E
000051
E
000058
000059
000060
000061
000062
000063
E
E
00006lsquo E E
000口65
E E
PCK PRESS
IS bull 1EHP
VGC VOlG
XE SLO-SLC)てSGC-SlCJ
CN 1 0
IfCXELT005) CN=70on n CHoXEoCl -EXP(-DOlO-12)))
XH bull CNXE-X10CXlO-171
200 PCl bull PCK05PC2PCKφ05
PRESS bull PCl
CAU JAERI (PRESS TEHP VOLG ENTAGSGI 7)
CAU JHR 1 (PRESS IEHP VOLF [N1Af SL 1》
PRESS bull PC2
CAll JAERIIPRESSTEHPVOlGEH1AGSG22) CAll JAERI(PRESSTEHPVOlFEH1AFSL24) IS TEHP
OSl bull SL2-Sll
OSG SG7SGlOXE =〈【I -XEl OSL XEoOSG1ISGC-~lCIGC (X富VGCIPCK I AKAPPA -IVGC -VLO oCNoOXE) 132114144
GC2 罵 IGC2IF (GC2G10) GO 10 50
IC 四 3
RE1URH
CAll JAERTIPRESSIEHPVOlGEN1AGS2)
P1 bull PRESS
IS TEHP
VG1 bull VOlG
νGH (VG1VGCl12 AI bull 11-121I-AR)IXlOllAR
GH2 GC7111AI2)2AttELERA11日MAl PRESSURE OROP
OPA 附20XTo(VGC-VLOJ
FRICTI日制Al PRESSURE DROP
OPF FFO(XlO-12JGH20111_-XHJoVlOX制oVGHJI2
PRESSURE OROP OUE 10 AREA C制ANuE
-30-
JAERI-M 87-121
000068
OPAA raquo GC2laquoltVlOlt1-ARraquolaquo2gtUHlaquo(VGH-VlOgtlaquon-lAllaquolaquo2gt)2
raquoraquo NICHT VERSTEHEH 7 7 7 7 7 7 7 7 m m OPG - 05laquoltlVLOt1ltXTraquoVGCraquolt1-XTgtraquoVLO)gtlaquoXLDraquo0HlaquoSlN(THETAgtM44 77777777777 N1CHT VERSTEHEN 7777717777777
TOTAL PRESSURE DROP THROUGH CRACK PCC bull PT-(DPADPFlt0PAA)J2174144-DPG
000069 RETURN 000070 END FORTRAN 77 ERROR NESSAGESl PROGRAM NAHEltPR )FLAG(1)OPTIMIZED) J2K5001-1 NAHlPP NAHlCD THE COHHON BLOCK HAS THE ELEHENT ALLOCATEO ON AN INVALID DOUNDAR JZK500J-1 NAHlPP NAHtDH THE COHHON BLOCK HAS THE ELEHENT ALLOCATED ON AN INVALID DOUNDAR J2K5001-1 NAMiPP NAHtTHETA THE COHHON BLOCK HAS THE ELEMENT ALLOCATES ON AN INVALID DOUNDAR
000001 000002
000003 000004 000005 000006 000007
SUBROUTINE JAER1ltPUSATUSAVUSAHUSASUSAINDEX) IMPLICIT REALraquo8 ltA-H0-Zgt
JAPAN lt USA
PJAP laquo 0070308laquoPUSA TJAP raquo 0555556laquoltTUSA-32) VJAP = 0062427laquoVUSA HJAP - 0555556laquoHUSA SJAP - 0555556SUSA
000008
000009 000010 000011 000012 000013
CALL S IEAMZ(PJAPTJAP VJAP I IJAP SJAP INDEX)
USA lt JAPAN
PUSA TUSA VUSA HUSA SUSA
bull H223133laquoPJAP - 1 8 laquo T J A P 3 2 - 1 6 0 I 8 7 raquo V J A P - I BOIIJAP - I 8raquoSJAP
000014 0000 IS SPECIFIED OPT END OF CClMPRA
RETURN END ONS OPTIMIZEC2)LINECOUNT(O)NOSpoundlM(JAERI1)SOURCEDEBUGltSUBCHK)NOHAP T10H
- 3 1 -
]AERI-M 87121
000066 日PAA bull GC2(VlO(1 AR21IH(VGH VlO)(IIIAI21)12
11111111111111 NICHT VER宍TEHEN 11111111111111 000067 OPG bull 05(1VlOt1(KVGCHlITlVlO)IOXlOOHSlNC1HETAII 1~~
11111111111111 NICHT VERSTEHEN 11111111111111 E
TOTAl PRESSURE DROP THROUGII CRACK 000068 PCC bull PT (DPAtDPFDPAA】13217lsquo11ldquoOPG
E
000069 RETURN 000070 EHO FORTRAN 77 ERROR HESSAGES PROGRAH HAHE(PR IFLAG(1)OPTIHllE(21 JZK50011 HAHPP NAHCD TUE COHHON日lOCKIIAS TIIE ElEHEKT AllOCArEO 0制局側 IKVAL 1 0 OOUKOAR J1KSOOJ1 HAHPP NAH日 TUECOHHON BlOCK HAS rUE ElEHEHT AllOCATEO OH AH IHVAlIO OOUHOAR J1K50011HAHPP HAHTIIETA IIIE COHHOH BlOCK IIAS THE ElEHEHT且llOCArEOOH AH JHVAllO OOUHOAR
E
000001 SUQROUTIHE JAERI(PUSATUS且VUS且HUSASUSA I HOE 11 000002 JHPLlCI T REAL8 (AHO11
E JAP且Nltーー USA
E OOOOOJ
OOOOO~
000005 000006 000007
E 000008
PJAP 包 0070308車PUSATJA~ bull 0555556ITUSA321VJAP bull 0062427VUSA HJAP bull 0555556IIUSA SJAP bull 0555556SUSA
CAll S TEAHl (PJAP T JAP VJAP IIJAP SJAP I NOE 11
USA ltー JAPAH
nr
a同Mn
nu
uR
》νlsquoR
UH F--
au
HU
伺
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UHu n-E 白
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2
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皐内J
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M何
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ldquo』
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L
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E
1
90123
lsquo5FF
内
u-a-a-a-a-a-a-AmJ
nunu内
UAυnununupL
nuaυAυAυnununupEnu
nunuAυAυAυAυAυnrM
nunuaυnUAυAυAυPOPE
PUSA bull 1~22lIJlPJAP
TUSA bull 18rJAPt12VUSA 160187aVJAPIIUSA bull 18 IIJAPSUSA 冒18SJAP
jiliti--
-31-
JAERI-M 87-121
SB 6 JfWS3-KlclaquofcSEPRI0JlIJPtlTpoundfli
laquoraquoraquo STAGNATION PROPERTIES
PRESSURE(PO) 15500 KPA
TtNPERAllllllltTO)= 2880 C
INPUT lNDICATOR(IN) 3 bull--gt INITIALLY SUDCOOLEO LIQUIDINPUT UOTIl 1ENPERATURE AND PRESSURE
BACK PRESSURE(PB) 1014 KPA
CRACK GEOMETRY
2C = 635000 CH
COD= 003300 CM
DEPTH 571 CM
IIYDR DIA= 006566 CM
DEPTHIIYDR 01A = 870
ROUGHNESS HEIGHT 062000-03 CM
AREA = 02095 CM2
PERIMETER 1277 CM
AREA RAT10(AEA0)= 100
NO OF 90 DEGREE TURN= 0
NO OF 45 DEGREE TURN= 0
THRESHOLD VALUE = 001000
OUTPUT
CRITICAL MASS FLUX = 043900+05 KGM2SEC
LEAK RATE = 091990+00 KGSEC
PRESSURE AT EXIT PLANE = 61816 KPA
QUALITY AT EXIT PLANE = 00112
QUALITY AT BACK PRESSURE raquo 03643
-32-
噛
titil--Illit--lie-
JAERI-M 87-121
表B6 原研版コードによる EPRI例題解析結果
ldquo STAGHATIOH PROPERTIES 車窓噂
PRESSUREIPO) 15500 KPA
TEHPER111I1E(10)白 2880
tNPUT lHDICATDII(tH) gt tHITt LLY SUnCOOLEO LtQUIDIHPUT U0111 lEMPERAIURE AHO PRESSURE
UACK PIIESSUIlEIP日) 1014 KPA
定事獄事蹴 CRACK GEOHETRY 事噂康志事
2C= 635日00 CH
C日日 003300 CH
OEPTH= 571 CH
HYDR DIA- 006566 CM bull OEPTHHYOR OIA= 870
R日UGHHESS IiEIGIIT= 062000-03 CH
AREA= 02095 CHo事2
PERIHETER= 1277 CH
AREA RATIOIAEAO)= 100
HO OF 90 DEGREE TURH= 0
NO OF 45 DEGREE TURN=
THRESIiOLD VALUE 001日00
事事覇ldquo OUTPUT -
CRITICAL HASS FLUX 043900+05 KGH車窓 2SEC
LEAK RATE 091990+00 KGSEC
PRESSURE AT EXIT PLAHE 61816 KPA
QUALITY AT EXIT PLANE 00112
QUALITY AT 8ACK PRESSURE 03643
J1
1
9
トILLttu
LFLドEKFbfgzhrreE
-32一
JAERI-M 87-121
T-4nlaquo maft^itour^iia^ss^ii-^-ltdeg u 2 ^ H i n s o c harass 2 JST
dQou8A)_ d G2A
(7)
B)(7)lcftA-fSi
mdash - ^ i mdash G A 9 z
( ^ ) - y 9 F ( 8 )
c n M 4 ) copy pound a i ^ 5 o KSiiJtGfiACggampi LTfMraquoyenraquoJfcD
G=GcAcA (9)
13 poundSlcBofcKampraquo
(4)tbn(z = L)raquopoundAn (z-=0) i f zK-3 l raquoTlaquoraquoL aicraquorfcff ilaquo3poundraquo4 0
Apoiai = Api + Apabdquo + Ap a r e a + Apf (101
= Go Vio _ G c Vio Ac 2 C 2 2 C 2 ^ Ao A Pi 57^2 o7^C-4mdash ) 111)
tDii^iicopy o bulle^g^bic j sectE^^T(i(4)copym i i|-e^^$ n s o
APacc = J G 2 ^ ( 1 ) ) dz
= J L G 2 C (i-x)v + xvg]dz aa o dz 8
aaKgt^Tffi (4)laquo-laquo+nif dvo dz=o tuzlto-e
A P a C c = J 1 2 D G 2 - ^ L d z + J U 2 r C( l -x)v 1 0 +xv g ]dz 0 QZ UZ
- 3 -
JAERIM 87-121
Af で与えれば単位長さについて生じる摩擦力はー一一ρu2で与えられるこれが右辺第2項であ
2Dh
る (5)をG=ρuを用いて書き変えると加速度項は
θωugA)θGZA ーマ三一=五 (-r)
A
一ZOB
=G2A万立lt~)+担A4立十 G2
Oz ρρσZ ρ (7)
(3)を(7)1ζ代入すると
(ρuZA)θ1 G2 aA 一一方Tー=G
2A万-zlt戸 )-7否7 (8)
乙れが(4)の左辺となる質量速度GはAの関数として質量保存則より
(9) G=GcAA
で与えられGcは後に定める
き裂に沿った庄カ損失13
(4)を出口ltz = L)から入口 (zτ0)までzについて積分しき裂に沿った圧力損失を定める
U()) ムPtotal ムPI+ Lpacc +ムParea+ムPr
と書いて右辺の各成分を順次定めてみるまずム P1は入口損失であって(2)を用いれば
o 2V Gc 2Vo AームPI と un ~U = cn ~U (ーム)2 C2 2 C2 A
れ
Mnu
となる
加速度項のうち密度変化による圧力降下は仙の第 1項で表示される
βPa同 =rG2品(1ρ)dz
=IG2是((1 -x)い XVg J dz U2J
聞において仮定(4)を考慮すればdvodz=Oとなるので
dvιd dpacc =rUG2 UVl且 dz+ Jl~D G2
ー ((1-X)Vo +xvR Jdz dz U -dz --- _ bull
-3ー
it--flit--iiiu
JAERI-M 87 -121
=G 2C(l-x)v 1 0 + xvg )gtbdquo
= G 2 ( ( 1 - X c ) Vic + X c V g c - V l 0 ]
=G a Cx c (v g c -v I 0 )3 03
aaicfeigtrx (z=i2D)=o amplttovc = v 1 0 (^ESlt t ) poundffiffi Uzbdquo G t t^p^n i t - r
G2 = G g G deg = -^-(l + CAcA)2] (14)
G 2
APacc=^- S -C l + CA cAi) 2][X c ( V g c - V 1 0 ) ]
G2 dA A P = J o ^A d ^ d Z
AO A
= G 2 A 2 fAc -yenmdash dA U c A laquo J A 0 A 3
-f- ( v l l i - l + ( J ) ) + x ( v v bdquo ) l - l + ( | ) ) )
tt6)copy^3SfCfc^T
A C i 3 d A = r i ^ d A + j A C bull+raquo(-gt d A AO bullbull AO A Ai
f xdz
fcJctf
J xdz 12D
- = Vgc+_V gj_
2
ttyen^Wttttlsect LTx ( v g - vbdquo )fflJgpoundiraquocopyft(tplusmn Lfcc
- 4 -
JAERI-M 87121
=G2((1-X) VIO+XVg)~位m
=G2((1-XC)Vlc+XcVgC-VIO)
U3) =G2( Xc (vgC -VI0))
(13)において X(z=12D)=OおよびVlc=V10(非圧縮性)を使用した Gは平均値であって
G2 = 今~=手(1 + (Ac AIア〕 (14]
よって(13)は最終的に
tPacc =子(1 + (Acl AY)(xc (い (15)
となる
次に加速度項のうち面積変化による圧力降下を求める(4)の第 2項より
G2 dA
tParea = J 一一一一dzρA dz
4AC G2v = ーーーー-ーJAO A dA
dA
=手 (v1o-1+会内王(予g-V10)ー1+(全)2 ) (16)
=GiAI会
h+X(Vg-V10)
Ad d A や dA+fC Ai
酬の第3式において
JAC43dA=JAi AO AO
とし右辺第2項の積分計算においてvg(A) X(A)のままでは積分不能なので
Z-z
d
一d
x一X
D
一
D
L
U
一LU
FJEFSJ
一一-x
および
日切ご _Vgc+ Vgi V g一一一宮一一
なる平均的値を使用して X(Vg-VIO)の項を積分の外1lt出した
-4-
JAERI-M 87 -121
mmzmmampiz laquot BE nnTmxzm 4 s t n r-- f G 2
J
^ 2 - D h C G 2 v d Z
= mdash T G 2(xv g+ ( l - x ) v bdquo ) d z
fC2
- ^ C (xv g +( l - x ) v 1 0 K L D h - 1 2 ) )
f = T ( | - 1 o U 2 ) (19)
TxZgtnZ0 sectgfflffi(H-ft^poundtiott5copy^Nikradsereg^poundffl^Tf pound
p = 2 1 o g ( R h k ) + 1 7 4 (20)
14 fflOEfipoundKraquoiSSltcopyMamp
Pc = P o - A P t o a l = F ( G c )
=PO~Y1^ ( Af ) 2 + 1 + ( i f ) 2 X c ( v ^ V l o )
+vo 1 - ( ^ ) ) + x ( v v ) U - ( - ^ ) 2 )
+ ((xvB+ (1-X)VJbdquo(LDI-12)) (21)
i t t S o BDraquoc5igtrpc poundampSfcfiG cgEftTteltTittfcgtttl gt raquo _ e c reg G c ^ a 6 5 0
- 5 -
JAERIM 87121
最後に管摩擦による圧力降下は凶の第4項で表示され
L f G2
ムPr=J 一一一一九 ρ2Dh
=iIL GZv dz 2 Dh J 0
=ム sG2(xvg+ (l-x)v1o)dz 2Dh
fG2
=子 ([ xVg+ ( 1 -i( ) V 10 ) (L Dh -12 ) )
となる Dhはz11依存せず一定とみなしているので積分の外に出しである
管摩擦係数 fは
f=T(tρu2 )
U8)
U9)
で与えられるき裂の表面は十分荒いと考えられるのでNikradseの式を用いて fを
i=叩 Rhk)+174 四)
で評価する
14 出口Eカと臨界質量速度との関係
以上で側で定義した 4個の圧力領失項が定まったき裂出口における圧力は出口における質量
速度の関数であるから
PC = POームPtotal=F(Gc)
G~ V10 Ac = PO -c ( I~ (一一+1+ (五一iHXc (vgC-vlo) ) 2 C Ao
+VIO 1 -(うと))+王仔g-V10) 1-合))
+fx干g+ (1一五)VIO ) (LlDh -12) ) 1)となる聞においてPCを求めるにはGcが既知でなくてはならない次章で乙のGcを求める
-5ー
JAERI-M 87-121
2 2ff iB^Mi$laquoGc (123)
(1) if^fflrMUiffi^Jx-r mamptirZo (2) ^copyfpoundJg M t t H i ^ K i ^ ^ u B u = l i i S (3) 0 s J L D t laquo 1 2 T l x = 0
CfflltS^copyfeilcG c(i
G = - C x - ^ + ( v 6 - v ) - g )- (22)
i laquo t gt 5 o Ql)poundgtpoundiq22)poundALlaquoSIlpoundttiiA(pound^LCo T ^ e teffiaKfctf S t tS i l pound ^ L T l gt 3 o
fltffcatfcfcT LT lt pound laquok -p left s 0 Henry li-3poundiBlaquoaEBrticfctf 1 ttaaampflEOampMffli ffKH--gpoundffiLfc an tnffl^ntfLDhsi2olaquolaquoKiraquor
= N dp dp
i ^ S o c e l t
N = 20 0 xE xE lt 005
N=10 x E S005
X E = C 4 ~ pound J E S g - Si
d x E _ u XJ dp ^ x dp (2laquo dp -s J E
amppoundftlMScopyEttttl9amppoundft0 6 i T
dv vbdquo _ dp pj-
r = C p c v
- 6
JAERIMB7121
2 2相臨界質量速度Gc(123)
Gcを求めるに当って以下の仮定を設ける
(11 き裂中の流れは低クオリティ高圧とする
(2) その結果流れは均質となり usul= 1となる
(3) 0 ~ LI Dh ~ 12では X==O
乙の仮定のもとにGcは
Gトー〔 xh+(vg-vl)451ildp
bull 0 bullbullbull ap 2)
と表わせる(1])をもとに闘を導入した結果を付録Aに示した下添字eは出口における状態量
を示している
L Dh孟 12の領域では相間質量移行率が無視できなくなるかっ図1図 21ζ示したように圧
力が急激に降下してくるようになる Henryは一定面積流路内における l成分臨界流の棺間質量
移行率11関する実験式を提示した (11)乙れを用いればLlDhミ12の領域において
回)
となる乙乙lζ
N = 200 XE XE lt005
N = 1 0 XE 主主005
Sn -S X= (ーとーeJ
助
Sg-SI ldquo
乙れを微分して
Aιds dXE
(1-x)ザ +x孟止XE - dp 0P dp にSg-Syen
-E 幽
iii
であって添字Eは熱力学的平衡状態を示しておりすべての状態量やその微分値は上流側よど
み点抗態を固定したままで熱力学的平衡条件から定まる乙とを示している
さらに蒸気相の圧縮性は等温変化のもとで
dvι=ーヱL
dp pr 四
r = cpl c
-6-
JAERI-M 87-121
G2
c = [x - ^ - ( v ^ v ^ N - j j ^ 1 26)
x = B ( x L T - x ) d ( z D h - 12) (27)
B = 00523
x L T = N x E (28)
T amp 3 0 (Z7)poundz = 12D h(x=0) i z = L ( x = x e ) i copy F B T e laquo t pound plusmn
x = x L T [ l - e x p - | ( z - L ) H x e expC-i ( z -L) ] (29) Dh Dh
i t t O z = 12Dh Tx = 0 laquo S lt 8 f c f t A f i t f
Xe=xu T Cl-exp-B(LD h -12)J] (30)
secttftSlt fclt29)pound z =12 Dbdquo pound z = LCD^-eatiJ-LTtfflgliKfcW-S 3^ J T-fpound$a6
X L - 1 2 D ^ 1 2 D h x d z
mdash XLT _ D 1
B LDb-12 u
Po - P B = -^pv bull (32)
G = gtu $ X
G = v 2 o ( P o - P B )
- 7 -
JAERI -M 67121
で与えられる聞と闘を聞に代入すれば
G宮〔 xiL(vg-V10)NAEi〕2pr 8 υ dp (26)
となる
混相体のクオリティ xは指数関数的IC緩和するとして
x=B(xLT-x)d (zDh-12) 町)
としてみるここに
B= 00523
XLT = NXE 側
である闘を z=12Dh(x=O)とz=L(x=x)との閣で積分すると
x= X州一切ト喜 (z-L)))+ Xe時ト主 (z-L) 1 JIh Llh
倒)
となり z=12Dhでx=Oなる条件を倒に代入すれば
X=xLT(1-expーB(LDh-12) J) (30)
が得られるまた仰を z=12 Dhとz=Lの聞で積分してこの区聞における平均クオリティを求め
ると
王=--L-fL xdz L-12D
-nd
一D一
F一YLA
一BT
X 一一
(31)
が得られる
最終的に凶と聞とを同時に満足するGcを見い出せばよいそれには出口圧力を変化させてくり
返し計算でGcをもとめる必要となるデータはき裂形状とよどみ点圧力温度である
また流れが臨界流に達していない場合は単相流非圧縮性流れの式から
Po -PB= 2ρu同 間
G=ρuゆえ
G=2ρ(Po -PB ) 倒
となるf
(2)ではG= 2g石O-PB)となっているが間違いだと思う EP副プログラムで酬を使用している
ので問題はない
-7ー
JAERI-M 87-121
3
(1) BWRjMampgft (2) PWRaKftft
lcfcy-Ssch80fcJO schl60ffl^|l)^tcopyiiia^^is6Co itampamppound-amp 1 icf^to poundcopyt raquo - e ( 4 S a S 2 c pound8(BI |alaquot tC0Dpound 8 l raquo S L f 5 gt - laquo i L f c o 2c = 20 50 100 mm COD=005 010 015 020 025 mm U i 4 B 8 B 12B 16 B copy sch 80 amp J Ofschl6Og2copy0PWpound Ltz0
3 - K0fctjpound LTt tEI^Ka i igGc (kgm7s) ^ 5 ^ 8 ) 1 ^ f c pound ICKATcopylaquot 9 K 3iiBlWpoundLTGc (gpmmm 2)^J6Co
1 kgm2s= 11 mVs=(l378543)gallon10 6mm 2(l60)min
- 1585 xlO^gpmmm2 (34)
W c = G c 2 c C O D (35)
31 n5tflraquoaaGepoundpound8JBttpoundregNff
= 100mm 5OmmiLfcfl0GeM^LT^5o 2 o O H i J t g f 6poundi^f( poundpoundlt I f t o T l i bull S t i t f ^ ^ S o 2c = 20mmff l l ( iLT( i^^^l l4 g]5 i ^ lt ^ - t - 3 f c 0 oIC|a6 iH7t i2c=100mm 20mmcopyBcopyPWRiIiK^copyGlt 2-^rTo ftiO ^JimdashSfcLT^So 2c=50mmcopyH(i^LT( i^ j ^^ Ccopy 2 f tcopy l lpoundpoundlt- i f e L T W c 0 pound ftrt6g^)8(amp0$M8
JilJcopyCltt^tgtaBiKlttGelttcopyBI^plusmn2clci^cff-rcODiLfccopyffi^-SCii5laquoo L T E f f P S i laquo e E f r laquo f f f t t lt 3 6 a f f 4 L i t t f c 4 amp S raquo laquo i t t 0 e
32 n j M t t 9 U W pound pound 8 pound t t lt a gt M i
-3flcWclttS^WltbcopyM^to5o SHcopyi iraquoraquoplusmnGcbulllaquolaquoltbull W cCgpm)poundampfflLT (^copy-CCfflffiO^^^ffl-C^So S8raquo6Eri3Tfc fflfcJcSWc^^-To H8Ki5gpm lregJ|gpound lgpm|SS$ampSLT3o CfflSI^ffl^SCifcfcoT KtziZ2 c = 100mmpoundbull-
- 8 -
JAERI-M 87121
位司考3
原研版漏洩率解析コードを用いて
(1) BWR巡転条件
PWR運転条件
における sch80および sch160相当肉厚からの漏洩率を求めた計算条件を表 1IC示す乙の計
算ではき裂長さ 2cき裂開口変位CODとき裂深さ Lをパラメータとした 2c=20 50 100
(2)
mm COD = 005 010 015 020 025 mm Lは4B 8 B 12 B 16 Bのsch80およ
びsch160配管の肉厚とした
コードの出力としては臨界質量速度Gc(kgm2 Is )が得られるがζの値をもとに以下のように
単位換算をしてGc(gpmmm 2)を求めた
ー
-lili--
1 kgm2s= 11 Im21 s = ( 113 78543 ) gallon 1 106mm2( 160) min
(問)= 1585xlO6gpmmm2
Dhは(1)から求めたまた質量流量Wcは
(35) Wc= Gc 2 c COD
から求めた
臨界質量速度 Gcとき裂形状との関係
図4から図7にGcとCODとの関係を示すこのうち図4と図5はBWR運転条件において2c
=100mm 50mmとした時のGc値を示している 2つの図を比較すると両者は全く重なってい
る乙とが分かる 2c=20mmの図は示してはないが図 4図5と全く同一であったっき1ζ図6
と図 7は2c= 100mm 20mmの時の PWR運転条件のGcを示すやはり両者は一致している
2c=50mmの図は示してはいないが乙の 2枚の図と全く一致していた 乙れが臨界流の特徴
31
jitBilli--Eiri--
である
以上の乙とからき裂形状と Gcとの関係は 2ciζは依存せずCODとLにのみ依存する乙とが分る
そして配管口荏が大となる程配管肉厚すなわちき裂深さ Lが大となるため管摩擦が大となるので
Gcが小となるのである
臨界質量流量Wcとき裂形状との関係
つぎにVれとき裂形状との関係を求める現実の漏洩量はGcではなく Wc (gpm )を使用して
いるので乙の値の方が有用である図8から図13までに聞によるWcを示す図8Irは 5gpm
限界線と 19pm限界線が示してある乙の図を用いる乙とによってたとえば2c=linfinmmを有す
-8-
32
JAERI-M 87-121
h 16 4 y-^sch 80Egjampraquoamp5 gpmOiiS ipound-4gtLSCODfflffigglc^iampSCt^tijjfeSo 3 copy0y^(tCOD==O22mmpoundgEltampltitl6o BWRPWR0M-Ji3pound[118 tmuttktamptZC t claquofc oTPWRBcopyWc 02fJBWRB$0Wc =fc 0 W t ^ S C i ^ S o cnlaquoGc0fi 5 PWRI$ copyBWR8$J raquogt fc^-eab-Sraquopound-bullampbdquo
S)14^tH17lCig|W(C2c^fS^TCODiLi^^degy gt - pound UcMfregW cpound^-ro CfflEl A^2c fc J c cOD^ h i t t n i f a i S t f ( i S ^WcA laquo Jgt t5C iU lt raquoS o W c ( i 2 c
33 1 3 5 gpm europound bullamplaquoraquo- pound
S8gtraquoiai3ffl^rWc= 1 3 5gpmpoundpound-tf LtfbullgfrcopyCOD poundig^-i ^gtT Ciamp0Wlaquo pound ^ ^ 5 2c i f f lBg^B^t ^ lcLfc0^18iS l9TT5o 2 c 0 ( i LT(i20 50100mm 0 3 ^ laquo D ^ 5 gt - pound LfcOt i gt^in( i5^Wcmdash^t + S 2cpoundCODcopyfi0i|Mamp-fe-ViMampttDmfrZnZnampo ^gtH18 19iefctPTWc=3 5gpmpoundt3-zZ7-9ampampZtljetl2 ^ J t f 1 ^ L ^ ^ - ^ i i n - r ^ ^ ^ a f t t i 2c= 20mmT(iCODgt 025mmi^oTLt-55^J -T5o I tSCf005ltCODi025mmt r^k^-1i CODgt 025mm(Co(gtTttltraquoLT^
4 M lamp
(1) laquopound3 (2) SMP^amp (3) tsmmz
(1) Kft^GcttsectpoundEHnpoundttpoundpound9E|3icttU 58[gltlciittLtt^o ^LTitfS
(2) 1 3 5gpmpoundiStSlflngfipoundsectSfipound0|lf|poundIILfco
- 9 -
符
JAERI-M 87121
る16インチ sch80配管から 5gpmの漏洩を与える CODの値を容易に定めることが出来る今
の例ではCOD=022mmと読みとれる BWRPWRの差で見ると図8と図11とを比較する ζと
によってPWR時のWcの方がBWR時のWcよりも大であることが分る乙れはGcの値がPWR時
の方がBWR時よりも大であるからである
図14から図111ζは横軸lζ2cを採ってCODとLとをパラメータとした時のWcを示す乙の図
から 2cおよびCODが小となれば当然ではあるが叫が減少することがよく分るまたWcは2c
lζ対し直線で変化する
33 1 35 gpmを与えるさ裂寸法
図8から図13を用いて既=l35gpmを生ぜしむる所のCODを読みとって乙れらのWcを
与える 2cとの関係を明きらかにしたのが図18と図19である 2cの値としては 2050 100mm
の3点のみをパラメータとしたので少々雑ではあるがWcを一定とする 2cとCODの値の組み合せ
状態がとの図から得られるなお図1819において叫=35 gpmを与えるデータ点がそれぞれ2
点および 1点しか与えられていない理由は 2c=20mmではCODgtO 25mmとなってしまうから
である計算では 005 孟 COD~ 025mmまで変化させ CODgt O 25mmについては計算してい
ないためである
4結 論
米国電力研究所が作成したき裂からの漏洩量を求める計算コードを原研機にマウン卜させた
初期流体は飽和水かサブクール水であって臨界流モデルとしてはHenryのモデルを使用してい
る乙のコードを用いて質量流量を
(1) き裂長さ
(2) き裂開口変位
(3) き裂深さ
をパラメータとしてBWRPWR運転条件で求めたその結果以下の乙とが分った
(1) 質量速度Gcはき裂開口変位とき裂深さに依存しき裂長さには依存しない そしてき裂
関口変位が小なる程またき裂深さが大なる程Gcは低下する
(2) 1 3 5 gpmを与えるき裂開口変位とき裂長さの関係を図示した
謝 百字
本報をまとめるにあたっては構造強度研究室柴田勝之博士よりまたプログラム編成にあたって
はCSK関谷秀郎氏より有益なコメントを受げました
-9一
JAERI-M 87-121
n m
[1] RP Collier et al Two-Phase Flow through Intergranular Stress Corrosion
Cracks and Resulting Acoustic Emission NP-3540-LD April (1984)
[2] D Abdollahian B Chexal Calculation of Leak Rates through Cracks in Pipes
and Tubes NP-3395 December (1983 )
(3) M E Mayfield et al Cold Leg Integrity Evaluation NUREGCR-1319 R 5
February ( 1980)
(4) fciF ampa w Effaa i8gtampcopylaquoKmlaquoE 23regBampteygts9AmtiiMix M B313C1986)
C5) T Yano E Matsushima A Okamoto Leak Flow Rate fromThrough-Wall Crack
in Pipe 2nd ASME-JSME Thermal Engineering Joint Conference Hawaii
March (1987)
(6) K Shibata S Miyazono T Kaneko N Yokoyama Ductile Fracture Behavior of
Circumferentially Cracked TYPE304 Stainless Steel Piping under Bending Load
Nuclear Engineering and Design vol 94 (1986)
(7) mm amp mihiifr Ramp^ampti+ampsvsmmmltDmmitMyen9plusmnLBBMb E8laquo24laquo5 (1986)
(8) mm raquo WHS wmttziiMmmmampGtzGt yf-pssus304SiBejraquofcj ampSTS42ampXmampBltDampmtM$M JAERI-M 86-078(1986)
(9) amp^ mm M sraquo m^ampampmttvmmmmt2gtw JAERI-M 85-064 (1986)
cio) gem mm raquo Bgt ejFElaquottcopyffittttlaquofcHetpound (raquo2laquo) JAERI-M 86-098(1986)
(11) R E Henry The Two-Phase Critical Discharge of Initially Saturated or Sub-
cooled Liquid Nuclear Science and Engineering 41 (1970)
(12) R E H e n r y HK Fauske The Two-Phase Critical Flow of One - Component
Mixutures in Nozzles Orifices and Short Tubes J of Heat TransferTrans
of the ASME May (1971) fcJfgcopy$IE8 (1 sep 1987) K^^rJpoundlTlc^StfregXtt^^fcf f le i i JDLrJlto
(A) T Yano et a l Leak flow rate from through-wall crack in pipe JSME
Tuternational Journal to be appeared
(B) T Yano et a l Evaluation of leak flow rate and jet impingement related to leak before break Nucl Eng Design to be appeared
CO H John et a l Kritische Leckstromung aus rauhen Rissen in Druckbehaltern
kfk 4192 to be appeared
- 1 0 -
]AERI -M 87121
献文考参
R P Coll ier et al Two司PhaseFlow through Intergranular Stress
Cracks and Resulting Acoustic Emission NP-3540-LD April (1984)
D Abdollahian B Chexal Calculation of Leak Rates through Cracks in Pi pes
and Tubes NP -3395 December ( 1983 )
M E Mayfield etal Cold Leg Integrity Evaluation NUREGCR-1319R5
February (1980)
矢野松島岡本配管貫通欠陥からの流出流量第23回日本伝熱シンポジウム講演論文
集 B313 (1986)
Corrosion 〕-〔
(2 )
(4)
(3 )
dnttbijuMANnu町frpド9Pドtμトゃに広
υιhhhl吻1
j
T Yano E Matsushima A Okamoto Leak F10w Rate fromThrough-Wall Crack
in Pipe 2nd ASME-JSME官官rmalEngineerir恵 JointConference bull
March (1987)
Hawaii
(5)
K Shibata S Miyazono T Kaneko NYokoyama Ductile Fracture Behavior of
Circumferentially Cracked TYPE304 Stainless Steel Pipi曙 underBendir事Load
Nuclear Er習ineeringand Design vol 94 (1986)
柴田金子横山ほか周方向欠陥を有するSUS304鋼配管の延性破墳挙動と LBB評価
圧力技術24巻 5号(1986)
柴田大場川村ほか貫通または未貫通欠陥を有する 6インチ口径SUS304鋼配管およ
びSTS42炭素鋼配管の延性破境挙動 JAERI -M 86 -078 (1986)
金子柴田大場ほか軽水炉配管材の延性破墳に関する研究 JAERI-M
(1986 )
安田柴田大場ほか軽水炉配菅材の延性破壊に関する研究(第2報) JAERI-M
86 -098 ( 1986)
85ー064
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
R E Henry Theτwo-Phase Critical Discharge of Initially Saturated or Suo-
cinfinled Liquid Nuclear Science and Er恵ineering 41 (1970)
R E Henry H K Fauske The Two-P加seCritical Flow of One -Cornponent
Mixutures in Nozzles Orifices aOO Short Tubes 1 of Heat TransferTrans
of the ASME地Iy(1971)
なお本稿の校正時 (1sep 1987)において以下に示す最新の文献を得たの守追加しておく
Leak flow rate frorn through-wall crack in pipe JSME
dl
噌
EA〔
(12)
T Yano et al
Tuternat ional Journal to be appeared
T Yano et al Evaluation of leak f10w rate皿 djet irnpingernent related
to leak before break Nucl Eng Design to be appeared
H John et al Kritische Leckstrるrnungaus rauhen Rissen in Druckbehal tern
(A)
(B)
-10-
to be appeared kfk 4192
( C)
JAERI-M 87 -121
i n laquo bull laquo =
Po To 2c COD L k m s kPa degC mm mm mm cm
BWR 6865 2845 20 50
100
005 010 015 020 025
86 127 174 214
0003
PWR 15651 3249 20 50
100
005 010 015 020 025
135 230 333 405
0003
plusmnfrZgtffifcsch 80SEW4 8 12 16BSIPlCffla L T ^ o
Jbampgttl iCschl60Eg 4 8 1216 Bf f i^ lCf f iSL-C^Sc
LIQUID bull sssssAr V A P 0 R Ysrysyxsaz
fyssy
t 0ltLDlt3
amp) ^
r
3 lt LD lt 12 vysssssssfsssssss-sgt-Ai
pound VSWAA
I DISPERSED I p V TWO-PHASE REGION
LDgt12
S-^mdash ^-A Ugt deg raquo bull bull bull
1 CHOKING PLANE -
V ASSUMED^ V ACTUAL-^
Z LD -12
0 2 LD h = 12 amp laquo 4 i amp 0 8 n t t t t S 3 c i i )
- i i -
~
JAERI-M 87121
件
圧 力「五度 き裂長さ き裂関口変位 き裂深さ 表面粗さ図 番
Po To 2c COD L k
kPa C mm 官官n 官官n c町l
005 86 20 O 10 12 7
BWR 6865 284 5 50 O 15 174 0003
100 020 21 4 025
005 135 20 010
230 PWR 15651 3249 50 015
333 0003
100 020 405 」025
--
条算2十表 1
上から順次sch80配管48 12 16B板厚に相当している
κヶノパル何〆シシ4ェ三
写汚字ヲヌ~ガミと
Pb PIyen lt110 lt 3 3 lt 110 lt I2 _
WAWH3ケ~Mとご
--一一一一一一沼稲zqTI附PHASEREGION
上から順次 sch160配管 481216 B板厚lC相当している
路話室grVAPOR
LlQUIO p芳男
AnE|し
z 110gt 12
するどい角を過ぎる飽和水もしくはサークル水のき裂内流動型式図 1
一一」ふれ」
ASSUMEOyen ーーーーー--~shyACTUAl-
yen Z
LlDh= 12なる場合のき裂内流動型式(11 )
-11-
110 bull 12
図 2
pound
exit plane Ac
Ai(z=12Dh)
inlet plane Ao
19B7 March 11
13 4 laquo Tf ft L13
I Po =6865 kPa =I 50000
0 0-5 Dh(mm)
i i i i i i i
0 01 02 03 1967 Apr 9 iso COD(mm)
33
14 BWRjlfe^ToKMKGciCODiff lBMSi (2c = 100 mm)
~明旬同司~~明弔問_--lt-~一一ー 1
一 一一hellip一一一一
50000
た白河
7ζ
infin7HNH
(2NE~E)UO
RURURURM
48um
PO =6865 kPa To =28450C
2C=100 mm k =30um e4
E EO5
E a 01
U lt)
会一4K0r-82amp0 exit plane Ac
tl
O
03
05 Dh(mm)
01 0-2 COD(mm)
O
O 1ge7 Apri 9 i田
inlet plane Ao
BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 100 mm) 図41
4EA L
き裂寸法図3
1987 March 11
o o o o in
JAE
RI-M
87-121
(s2iu6gtj)D9
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-13
-
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1
玄infin4IFNH
950000
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88
128 16B
48
Po= 15651 kPa To= 3249セ2C=100mm k= 30μm
pc
一一一一一一一一一一一 一
N
205 E 0 0
υ lt)
50000
(的
NEmv-)υ
B
B
B
4
8包絡
Gc d
凡 =6865kPa To =28450C 2C=50mm k =30um
叫
ε ε05 崎ε a m u () 1
51
O 05
Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
O O
Dh(mm)
o 01 0之 03COD(mm)
05 o
19amp7 Aprillgt iso
PWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係
(2 c = 100 mm) 図6BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係
(2 c = 50 mm)
1銘7April 17 iso
図5
JAE
RI-M
8
7-1
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co CQ torn
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-
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PO =6865 kPa To =2845 oc 2C=100 mm
k =30um
20 50αm
48
Po = 15651 kPa 了 =32490C
2C =20mm k =30μm
ピ巴回
Eginfin4I戸回目
10
引 2881 三12酎05ε1681 s
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yen() h
O
Dh(mm羽n
o 01 ひ2 03 COD(mm)
05 O o
Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
05 O
la7 AprillO is図8 BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 100 mm)
T鎖rIMay7 Iso
図 7 PWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 20 mm)
JAE
RI-M
8
7-1
21
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o 01 02 0-3 むOD(mm)
Dh(mm)
19S7 May 11 iso
BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 20 nun) 図 10
1987 May 7画
BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 50 nun) 図9
JAER
I-M
87-121
(s6gtt)DM
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PO =15651 kPa To =3249OC 2C=100 mm
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o 01 02 03 COD(mm)
官賠7MayS is
PWR遂転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 50 mm) 図 12
1987A防illOiso
PWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 100 mm) 図 11
JAE
RI-M
87-121
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(uid5)3M
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20
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PO =6865 kPa To =2B450C
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20 0 = IH To =324goC
2C =20 mm k =30μm
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o 01 02 03 COD(mm)
05 o
1錫7May12 iso
BWR運転条件下の質量抗量WcとCODとの関係 (4B 8 B配管)図 14
PWR連転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c=20mm)
1967 May7 Is
図 13
JAERI-M 87-121
oa oo
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Be W
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1987 May 15 iso
PWR遥転条件下の質量流量Wcと2cとの関係 (4B 8 B配管)図 16
BWR運転条件下の質量流量肌と 2cとの関係(12B16B配管)図15
JAER
I-M
87-121
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1967 May 15也
1民r1May 9 iso
BWR速転条件下でWc= 1 3 5 gpmを与えるCODと2c図 18PWR運転条件下の質量流量Rと2cとの関係(12B16B配管)図 17
JAER
I-M
87-121
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2C(mm)
19J7 May明国
PWR運転条件下で叫=1 35 gpmを与えるCODと2c図19
JAERI-M 87-121
HMA Henry(DmWtilTil (12)
(i) mampltoamp $fl3 Wi = (gt ui Ai
3KSMB W 8 = lt o g u g A g (AD
(2) ilfampficopy^
d(WgUg+WiUi) =-Adp+dFw ltA2)
ffi^J^liaiCjS^^lttiii)llcj5^^(i^^^J0^trSiLTlaquo^^^^^-r5i (A2) (iWg=xW W = ( l - x ) W G=AW4ff l^ t
dp=-d[G x u g + ( l - x ) u ] (A3)
SJ^Bfra dG=OTltfc bullsect$raquopound (A3)laquo
dp=-GdC x u g + (1-x) u ) (A4)
i tt S o Bgf^fite throat g|5Tpound t 5 C i ^
c - _ [ d ( x u g + ( l - x ) u i 3 _ c d x k + ( l - x ) u i ^ 5 )
K l ^ f t laquo throat SiJKfclr
- g - k - 0 CA6)
T5o (A5) ICfe^TuipoundxlttkTg3gLrsecto
(A 7)
xG = lt0g ug a
(1-Ug =
- x) G = P ui
kui ( 1 --a)
fcOai ufB4-T4i
U ] = xv R +k ( l-x)vi c U ] = k (A 8)
tiss cn (A5)iclaquoAtn(i-^-=oatLT
-21-
JAERIM87121
付録A Henryの臨界流モデル (12)
乙乙では仰を導入しておく
Moodyは1成分2相混相流の質量速度を熱的平衡のもとで求めたここでは非平衡モデルを用
いてよどみ点状態量のみを既知として質量速度を求める
(1)連続の式
(2)
I夜相
蒸気相
運動量の式
W ρU A
Wgρg ug Ag
d (叫Ug+WU) =-Adp+ dFw
(A1)
(A2)
圧力勾配による外力と運動量による外力は摩擦力より大であるとして摩擦力を無視すると (A2)
はWg=xWW=(-X)W G=AWを用いて
dp=-d(Gxug+(l-X) u)
臨界流では dGOであるから (A3)は
dp-Gd( xUg+ (-x) u)
となる臨界抗態は throat部で生じることから
dxu~+ (1 -X)U _ dxk+(I-x) u G f= ー(- ~-g --- )=ー〔dp dp
臨界条件は throat部において
dG I
dp l - V
である (A5)において Uを xとkで表現してみる
xG =ρg ugα
(l-x) G =ρI UI (1-α)
Ug= kUI
よりαとUgを消去すると
U=2Svg+k (l-x)vLG k V
dGとなる乙れを(A5)に代入すれは一一ー=0を考慮して
dp
-21ー
(A3)
(A4)
(A5)
(A6)
(A 7)
仏8)
JAERI-M 87-121
-G- = C xk+ (1 -x) v f + k O - x ) v ) G 3
= G - d _ [ ( x k + c l - x ) ) x v f f + k ( l - x ) v n ( A g )
G ^ - ( - ^ - [ x k + ( l - x ) ) x v raquo V gt r ^
i S^^S f f t ^ i
G2
c = -c |-l+x(k-l)mdashlaquo+^l+2x(k-l)+v2 0c-l)+k(l-2x) g
civ ~ mdash V7 dk + l+x(k-2)-x 2 (k-l)^+x a - x ) ( v i - p E ) ^ r (All)
(a mtiimv-r4bLltimjpoundti-ampo cornsitix^
d v laquo x dx yen
g + ( v g - v ) ^ Go=~C x ^ g + ( v g - v ) ^ ] (A12)
- 2 2 -
JAERI-M 87121
xvg+k(1-x)v _G-1=一一(xk+ (1 -x) (XVg-rKkyenJ -1) V) GJ dp
=G1-〔xk+(1-x))xv+ k (トx)vL) ) (A9) C1p q II k
よって
Xv+k (1-x) v G=ー〔百E〔lxk+(1-x)lb I〕1 仏10)
微分を実行すると
G ト=一〔守t七か1川1作川+x(α併山kトk-l寸1川)川伽+~(1μ1+2x(k- 1) 川+刊v)ωω2恥刺(X-l)刊)dp k
一一一一一 dv Vn dk + l+x (k-2)-x2 (k-I) )高I+x (1-x)(v)-in石 J-1ωJ)
乙乙で次の仮定を設ける
(1)液相は非圧縮性とするすなわち生 odp
(2) 流れは低クオリティもしくは高圧とする乙の場合k宇 1としてよい
以上の仮定を(All)I乙適用すると
x-p
d一d
lsquovv a
w
lsquo+
V--D-
Ju
一JUx
一一2
e
G
(A121
が求まる乙れが閣である
-22ー
JAERI-M 87-121
ID EPRii$mmv7^-yzmwmmnv-7^-ysTEAMzicmpoundMz-tzo (2) EPRIJRraquolaquo7 ri-f-yilBWIKraquoa+^i-^gtlfflcopy(ftraquoOfcraquoKlaquoffcK +
7^-f- bull JAERI poundfF$ L poundltDifC1ampraquopound LT STEAMZ poundraquoVvfc0
(3) lt OS LAcopy LSI Hi (THRESH) S A f - K L f c fttfcampraquottLfcraquopoundttltltD f i ^^ f tLT^Sc original)iSTlTHRESH=l E -3Tofc 0
SB cKilJf-9 FORMAT pound ^ t 0 SB 2 ( c A ^ r - ^ copy ^ i i ^ amp ^ t o SB3IC Cl)KElaquoSlT^SttraquotS4-ro SB 4KJCL-- C O + K A ^ f - ^ ^ S f t f t n T^So SB 5raquocH5fliS7degn^ 7AlaquoJxh^ 0 SB 6fcftJMpoundSatfJlTIgt5o ^reg
JAERI-M 87121
プログラムリスト
以下に (1)IC記載されている漏洩率解析プログラムを原研機lζマウントさせたリストを示す
原プログラムとの変更点を以下lC示す
(1) EPR 1版蒸気表サブルーチンを原研版蒸気表サブルーチンSTEAMZI乙置き変えた
(2) EPR 1版蒸気表サブルーチンと原研版蒸気表サフツレーチン聞の単位換算のために新たにサ
フツレーチンJAERIを作成しこの中で単位換算をしてSTEAMZを呼んだ
(3) くり返し計算のしきい値 (THRESH)を入力データにした 計算が発散した場合はこの
値を大にしてやる original版ではTHRESH=l E-3であった
表Bllζ入力データ FORMATを示す表B21C入力データの意味と単位を示す表B31乙
(1)に記載されている計算結果を示す表B4にJCLを示す乙の中に入力データが定義され
ている表B51ζ原研版プログラムリストを示す表B61C計算結果が出力されている
値と表B3の値とを比較すると両者は一致しているのでマウントは成功したとみなした
-23-
乙の
付録B
1
1
1
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1
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J
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JAERI-M 87-121
SB 1 Kfif-9 FORMAT
I N P U T D A T A S H E E T PACE OF
ft IB ft -rvrtLt JOB NO raquo - K laquo f l t PUNCH i t 1 i 7 3 - 8 0
IBJOB m VES DECKNAMB NO
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7 8 9 0 1 H S C 7 H Q 1 n lt j 6 M 9 0 1 7 3 4 5 6 7 8 9 0 I 3 4 S 6 7 I 9 0
IINKITJWII PlrfW^) Traquo4CHfiT) PBfW^W TiHRBJHtw l h i i i i i h i i u j i EU(flH^) BWii)i EKflfM -iW EWCmo bull v1) ftRCMraquoiri M - t l ^ n ^ l ( ( i
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1 l 3 7 8 9 1 0 1 2 3 4 5 7 1 9 0 1 H lt S f T 1 gt J I 3 1 5 t 7 1 1 V 1 I J 4 ( f 7 1 ) |0
E 1 M bull ri-itDATraquoHVM-tllaquolaquoJCTT1raquoL NVNK
IB 2 A A f - ^ f f l g i i f i
pound$ltpound ^ m m M amp t l IN J poundjampffl t tf traquo9Jte tt L = 1 tmfc S S ^ A ^ J
= 2 mm EfiiKU = 3 if-fv-Kik
P0 Jltfjampllj kPa mtstgt TO J pound pound pound degC PB WE kPa THRESH lt 9jgLff3yen0LtMI a L EPRI copy original IgTfJi 1 E -3
EL S K pound ( = 2 c ) cm EW sectsectIMP^f i (=COD) cm ED $ampamp cm EK yen^SiBraquoampcopy^i cm AR iiSPiBMAPBlaquo tpound L A C A 0 lt 1 Nl SgtISamp K fc tt 5 90deg ft laquo3 $ tt L N2 SraquoraquoIBfctf 345deg ffljPOft 4- L
- 2 4 -
]AERI-M 87-121
喝事表B1 入力データ FORMAT
INPUT DATA SHEET PACE OF
氏 名 a日f-付~ ず司円品名 1 I 73-8C
情lsquo 宅相S1 回胃テー守番
123 511 a 唖 I~ I 1 J S 6 由 0E023a 唖jgI 2 1 5 6 IJ I~ 1 ~ bull 5 6 B 唖 I~ I 2 3 S 6 a J~ I 1 1 5 6 r 9 ~ I 1J 56 8 9ea
則的問1)11 I r91 ~~I~ 1州 i lT骨 iacutefHφ~画 IIPB ~fi~OslashI削 川eslf(何回 111i i 1 i 11111111 i i i LI(閉 W k61~)1 ~yj lI Ii IA 外 IleETHfilil~Ii特 I J(I G~~里世うJ IethampCfl~fIJlIill(Ilitgt 1 1 I fz(Iq 戸~I i 1
11 111
1 II I I
l I r
11 4
11 i 1 111 11 11
11
11 11 ー
ど l_~ ~_111 ~ 3 5 618 i l~ L Z s a 91~ I Z J 5 7 a 1 I l 3 s 91g Z J 5 T JI~ I 1 J_ 51 Ir lJ -5畢 11 I~
IIl1EI7 ~I川ATiIo_剛開剛醐
表B2 入力データの意味と単位
変数名 物理的意味 単位 備 考
i
l
IN よどみ点の流体条件分別指数 |な し1=1飽和水温度を入力
=2 飽和水圧力を入力
=3サプクール水
温度と圧力両方を入力
kPa I絶対圧力
カ
度
圧
温点
点
み
みど
ど
圧
よ
よ
背
0
0
8
P
T
P
kPa
なし IEPRIのoriginal版では1E-3
であった
THRESHIくり返し計算のしきい値
D
O
)
C
さ
積
c=
荒
面
2
(
の
口
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ー
位
ら
入
護
か
さ
口
さ
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積
長
聞
深
表
面
裂
裂
裂
均
口
き
き
き
平
出
L
W
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K
R
E
E
E
E
A
cm
m
m
m
phvpupu
なし IAc I Ao壬1
Nl き裂道筋における90曲がり数|な し
N2 き裂道筋における450 曲がり数|な し
-24-
OS99U0O raquolaquolaquolaquoraquo 3SI3M3X3 9 _bull t9 (Iraquod3)HN3SV31 laquolaquolaquoraquolaquolaquolaquolaquoraquolaquolaquoraquoraquolaquolaquo ttgt9$UO0 bull 0 0 O
- Z9000
-0 illS poundpound00 SE9 raquolaquolaquo
smuoo raquo Nraquonx s Mam 06 ov3 (H3)Honoa (tnxudaa (inxios ltH3gtDS SSIMOO raquo tOO VIOl 088Z OOOSSl pound KM Iyen9poundll00 HS3HH1 (ISmSd (3)01 CISS)0d NI 0S9SU00 raquolaquolaquoraquolaquolaquobullbulllaquolaquolaquolaquoraquo 3SI3S3X3 9 V 29 (I8d3gt11M3
-)Hm raquoraquolaquoraquoraquolaquoraquo
limiOO 00 10036013 9pound nomoo laquoinosAS aa tood90id spound
09 33X3 B2 ^^03^1 33X3 H
(raquoH38ns)ana3a33anos(ia3VDHi3-laquo rJ8fW-6
V3VpoundK6rr=0S 2pound1803 33X3 3
laquo 13P B3SI) 30 ISH laquo laquoraquoraquolaquoraquoSXXXlaquolaquoXXlaquoSXXkSXlaquoXlaquoXSXlaquoXSXKkraquoSXXlaquoXlaquolaquoXXSKXlaquoXXXlaquolaquoKXXXlaquokXX ttXtIliXIXMlltMaHtltBraquoIKtSltXiattlSIXXXtXKlaquoIlaquoKISlaquoltliXlllaquotXraquolaquotX 308d SIVAIBd 30 1SI1 laquo araquolaquoXraquoraquoraquoraquoraquoClaquolaquolaquolaquoSlaquolaquoXIlaquoKlaquolaquoltKalaquolaquolaquoltraquoKKXalaquoKXXKlaquoSKXXlaquolaquoKraquoraquoXKXS
0000000OJ000-TSPZ6-8ANVS H8VdB0rlaquo -aaoflssvd8S6O0-dnoHssiB6p-a3sn u
laquo0Zgt-13r319SWS=SSn3SSH (SO0000)-3Mtl00-Altld8raquoSSyi3H3n9IHSraquoH
SI
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-300
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-lr
9poundraquoZ OOr r 10-8S60SU65Z05) GOT Z60SU63 I
VSSl 3HI1 28SOnO 31V0 ltlaquo 1SI1 S1N3N31V1S 13T gtraquo 0Z10U 0Z3
laquoejf = 3Sjnss3d laquoT3 IT juiraquonn
bullgt010 raquoiN51a 1CX3 i jl J nraquonn
VdX SMH raquo3raquoinlt 11X3 IT ShnsSjSd
33S9U 0O+3li3S situ laquo3l
33S2ii9gt Sraquo-S+raquof s
Wlli S5JH 1raquo3tiltt3
0traquo raquorraquoiagtjCUHgtHid3lt
0 sMwru 33h33d S^ JO ON
a =wini 33i93o oamp jo ON
oot =otiraquob raquo3araquo
W3 e0-300^bull =1^3I3H SS3NM-jn0S
VO 2iS =Hld30
vO iiJt dil3wla3d
Vgt3gt0 9oOZ raquoraquo3HV
raquobull AU13M039 3raquob0 bull bullgtraquobull
bullgt3laquo bullgt 10 t raquo8d
3 8192 raquo01
raquodM QOSSl =0d
bullbullbull S3Ua3dOlaquorl N0I1raquoN3raquo1S raquobulllaquolaquo
en ^S^M^T^M -c iHda e -a
IZI-A8 W-IH3V1
JAERI-M 87121
表B3 EPRIコードによる例題解析結果(1)
bullbullbullbullbull STAGNlTJON ~ROP[R7tES bullbullbullbullbull
a-nv
n
p』
-
a
B
恥
u
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au
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昆u
5
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F
-
1- 3
PB- 101 ~~~
~ cq C~ GEUMtTRY bullbullbullbullbull
AREι 20b CHE叫
PEロ2刊ETぞp- 1277 C~lsquo
DEPTM- 572 C帆
OlOUriNESS HEIG1τb2DE03 C納
AREA RTIO= 100
~O 01 gt0 vEG夜~E 7υ
NO 0 ~5 0岳町EE iUMN宮
OEPTHノ IHγP~Dl lsquo 1- 品 70
bullbullbullbullbull ouτPUi bullbullbullbullbull
C~TTHAl 山SS lU~ 4iZ特 -5 吋ノ時ノS H
LEamp1lt 向仇TE冒 CZ7fftOO ~Gノ50C
THORNlrSSUR~ 11 EX1T pTLtIItI a ICPA
uυAlliY i EXlj PL 凶- ot牛
UALliYτ ELCK otildelt ~SSU弐= 311
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i
表B4 JCL リスト
E20 Vl0l20 ltltlt JCl STATEMEHTS llST gtgtgt DATE 040887 TIME 15=54
IIF9215097 JOD lt20729215095801 JOB 2l6T001I00C01I02E00SIIP ) ISH且SHIGUCHClAss-aPRTVOOTIHE-(000005)11 HSGCl且SS=SHSGlEVElz(201)11 USER-J9215GROUP-G0958PASSWORD-J08PARM S-AMYR9215L-0002C-0000000 RER E~s1s2ss事 llSTOF PRIVATE PROC bull 司R1181gE-lsquo=a1g llSTOF USER JCl bull 22竃g
2 11 EXEC FORT77 11 SO=J9215lEAK 11 g=FORT 11 A=ElM(JAERI1)SOURCEDE8UG(SU8CHK)
11 11 EKEC l~ED77 28 11 EXEC GO 35 IIFT06F001 OD SYSOUTz 00111011 36 IIFT09F001 DD bull 00111111 竃司EglfAKCHTl(EPRJ 62 4 6 fXERCISE s00112650 s1M PO(KSI) TO(C) P8(KSI) THRESH 00113641s 155000 2880 1014 001 bull 00113755 2C(CM) COO(C) DEPTlHC) ROUGH(CM) AEIAO 90 TURM 45 TURN bull 00114645 635 0033 5715 000062 10 0 0 00115644a竃LEAKCMTL(EPRI) 61 4 6 EXERCISE SS00116650
-25ー
JAERI-M 87-121
000001 000002
000003 00000 000005
000006 000007
FORTRAN 77
SB 5 V10L31 OATE 8704OB TIME 155947
EPRlS PROGRAHH FOR LEAK RATE THROUGH CRACKS COPIED FROM EPRI NP3540-LD APRIL 1984 ON 19860304 ISO LEAKF0RTUIAS8704) COMPLETED ON I9B7 4 8 OY HASH
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xlaquox COHPLETEO ON 62 4 8 raquoxlaquo XXXXXXKXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
laquoxx THE INPUT TO THE PROGRAM laquoraquobull
FIRST CARO IN-1 bull-gt INITIALLY SATURATEO LI0U10INPUT TEMERATURE ONLY IN2 --gt INITIALLY SATURATED LIQUIDINPUT PRESSURE ONLY IN-3 bull-gt INITIALLY SUBCOOLED L10U1DINPUT BOTH TEHEBAIURE AND PRESSURE PO - STAGNATION PRESSURE (KPA) TO raquo STAGNATION TEMPERATURE ltCgt PB = BACK PRESSURE (KPA) THRESH - THERSHHOLO VALUE ORIGINAL VALUE = 1E-3
SECOND CARD EL - CRACK LENGTH 2C (CM) EW bull CRACK-OPENING DISPLACEMENT COO (CM) ED = CRACK DEPTH L (CM) EK bull THE HEIGHT OF PROTRUSION OF THE ROUGHNESS GRAIN FROM THE HEAN
SURFACE (CM) AR - AREA RATIO = AEAO N1 = NUMBER OF 90 DEGREES TURNS IN THE CRACK PATH N2 = NUMBER OF 45 DEGREES TURNS IN THE CRACK PATH
laquolaquoraquo JAERlS STEAM TABLE raquolaquolaquo
STEAMZ(PTVIISINDEX) INDEX=0
IN0EX=1 1NDEX=2 INDEX=3 1NI)CX = 4
SUOCOOLEO WATER OR SUPERHEATED STEAH INPUT DOTH PRESSURE AND TEMPERATURE
INPUT TEMPERATURE INPUT PRESSURE
SATURATED STEAM SATURATE) STEAM SATURATED WATER INPUT TEMPERATURE SATURATED WATER INPU1 PRESSURE
IMPLICIT REALxS (A-H0-Zgt COMMON PP POT0JltLDFFARINCD0HTHETA
CD raquo 061 PA1 = 3 1 4 1 5 9 2 6 5 4 TIIEIA - 0 5 laquo P A I
1KPA= 1000NMxx2= 1000KGMSxx2= 100098XE-4 KGFCHxx2 - 100OlaquoE-498007031 LBFINraquolaquo2- 100068904 LDFMNxx2
PCV NSTEP
6894757Eraquo3 200
000008 000009
000010 000011 000012 000013 000014 000015 000016 000017 000018 000019 000020 000021 000022 000023 000024 000025 000026 000027 000028
1 READ (910END=1000) INPOTOPDTHRESH READ(915) ELEWE0EKARNIN2
PO = TO = PB raquo EL = EW =bull ED bull= EK -IK = AREA PER AREA PER EO -EK -Oil -
000029 000030 000031
1E3laquoP0PCV 18raquoT032 lE3laquoPHPCV EL254 EW254 ED254 EK254 0 = EWxEL bull 2laquoltpoundVEL) - AREA144 = PER12 ED12 EK12 4XAREAPER
XLO raquo E00H50laquoNK26N2 1FltXLDLE12) GO TO 400 RK = DH4EK FF = 10(2xDLOG10(RK)laquo174)laquolaquo2
IF(INEOI) THEN TEHP - TO TEHP= (TEHP-320)x05555556
- 2 6 -
JAERI-M 87121
表B5 原研版プログラムリスト
FORTRAN 17 Vl0L31 OATE 870408 T1HE 155947
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C PO STAGHAT 10N PRESSURE CKPAgt C TO bull STAGHAIlON TEHPERATURE CC1 C PB 日向CK PRESSURE CKPA1 C TfIRESII ロ TIIERSIIHOlOVAlUE ORIGINAl VAlUE冨IE3
E C SECOHO CAR日C EL CRACK LENGTII 2C CCH1 C EW CRACK-OPENING DISPlAfEHENT C目白 CCH1
C ED CRAEK 日[PIHL CCH1 C EK THE IIEIGIIT OF PROTRUSIOH日F TlIE R日UGIIHESSGRAIH FROH TIIE HEAH
SURFACE CCHJ C AR 雪 AREA RATIO AEIAO C Hl HUH日ER Of 90日EGREES TURHS IH TIIE CRACK PATH C N2 HUHBER OF 45 OEGREES TURHS IH THE CRACK PATII
E C 車率志 JAERlS STEAH TA8LE 取
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C SIEAHZCPT VIISIHOEX1 IHDEX=O 苧) SUDCOOLED WATER日R SUPERIIEATF目 STEAHlHPUT s日TII PRESSURE
AHD IEHPfRATURE C 1 H日EX=1 -ーgt SATURATEO STEAH lHPUI TEHPERATURE C IHOEX=宮崎⑤gt SATURATEO STEAH lHPUT PRESSURE C IHOFX=3 -gt SATURATEO WATER INPUT TEHIgtfRA1URE C I HnEX=~ -回) SA1UIlAIEO WATER lHPUl PRESSURE
E 000001 IHPlCIT REAl竃6 (A-IIO-Zl 0000日 日HMON IfPI PO ToltLDFF AR IH COOH TIIETA
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000006 PCV 669lsquo757Eφ3 000007 HSTfP 200
000008 1 READ C910EHD=10001 IHPOIOP日IIIRESII00009 REA日(9151 ELEWEOEKARHIH2
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PER 2CElltELJ AREA AREAI144
PER HRI12 EO bull f01l2
EK EK12
目11= 4AREAPER no EOOH+50ltH126ltH2
IfCXL8LE121 G8 10 400
RK OHIlsquoIEKFF = 101 C2-0LOG10(RK1f14 2
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-26-
JAERI-M 87-121
000032 PRESS PSAT(TEMP) 000033 P0 - PRESSraquo14223133 000034 EHOIF
C 000035 DP - (PO-PB)FLOAT(HSTEPgt 000036 PL - P8 000037 30 CALL PR(PLPCCPTGCXEXTIC) 000038 IFUCE02) GO TO 55 000039 1FUCNE3) GO TO 40 000040 IK bull 1K+1 000041 PL - PLraquo0P 000042 1FUKLTNSTEP) GO TO 30 000043 GO TO 55 000044 40 PD1 - PL-PCC 000045 NH2 - NSTEP-IK
C 000046 00 50 I-1NM2 00004T PH - PLraquo0P 000048 CALL PR(PHPCCPTGCXEXTICgt 000049 IFUCE82) GO TO 55 000050 P02 - PH-PCC 000051 IF((PDllaquoPD2)LTO) GO TO 100 000052 PL bull PH 000053 P01 = P02 00005 50 CONTINUE
C 000055 55 PRINT 75P0T0P8 000056 GO TO 400 000057 100 COHTINUE 000058 PDL - PD1 000059 PDH bull= PD2
000060 000061 000062 000063
DO 200 1=150 PX bull (PHlaquoPOL-PLlaquoPOH)(PDL-POHgt CALL PR(PXPCCPTGCXEXT1Cgt POX bull PX-PCC
000064
000065
IF(ABS(PDX)LTTHRESH) GO TO 300 laquogt THRESHOLD VALUE WAS CHANGED BV HASH laquobulllaquo laquobulllaquo THRESHOLD VALUE WAS CHANGEO BY ISO 620206 laquolaquolaquo
IF(ADS(P0X)LT1E-3) GO TO 300 IF(ABS(PDX)LTSE-3) GO TO 300 IF(ABS(P0X)LT1E-2) GO TO 300
IF(ltPDXlaquoPDH)GTO) GO TO 250
000066 000067 000068 000069 000070 000071
POL - POX PL - PX GO TO 200
250 PDH - PDX PH - PX
200 CONTINUE
000072 000073 000074 000075 000076 000077 000078 000079 OOOOSO
PRINT 220PlPHPDLPDH GO TO 1000
300 CONTINUF EN GH AREA PER ED EK
PCCPO AREAGC 144gtAREA 12laquoPER 12raquoED 12laquoEK
000081 PRESS - PCC
000082 000083
CALL JAERI(PRESSTEHPV0LGENTAGENT0G2gt CALL JAERI(PRESSTEHPVOLFpoundNTAFENTOF4)
000084 00008S 000086 000087 000088 000089 000090
PCC - PRESS TS2 bull TEMP H1 - EHTAF H2 bull ENTAG HHE - XTlaquoH2raquo(1 GO TO 500
400 CONTINUE
000091 000092 000093
PRESS = PO TEHP raquo TO GO TO (111213)
- 2 7
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JAERI-M 87-121
PRESS bull PSAHTEMP)
POPRESSIlsquo223133
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PlP830 CALL PR(PlPCCPT GCKEXT ICl
IF(lCEQ2) G口 10 55
IF(lCHE3) GO TOlsquoIK 田 IKφ1
Pl bull PlDPIF([KLTNSTEP) GO TO 30
GO TO 55 ~O POI bull Pl-PCt
NM2HSTEP-IK
00 50 1IHH2PH bull PlOPCAll PR(PHPCCpTGCXEXTICl lF(lCEQ2) GO TO 55
P02PH-PCC IF( (PDIP02)LT0) G日 TO 100
Pl bull PH
POl 園 P02
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00005B 日l bull POl
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PDl bull P日X
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C 000100 PO PRESS 000101 TO TEMP 000102 VLO - VOLF
C C 111 III NO CHOKING II I I I C filaquo2 = 2raquoR0(P0-PDgt - 2laquoai)HFTlaquolaquo3)UDFnNlaquogt C laquo 2laquoLflHFTlaquoraquo3raquo(3215LDMFTSlaquolaquo2WINlaquolaquo2 C 2laquo3215laquoLBMlaquoraquo2(FT12)raquoraquo2Slaquolaquo2 C bull 23215raquo144laquo(LBHlaquoSFTraquoraquo2)laquolaquo2 C - 926496raquo(LBMlaquoSFTltlaquo2)laquolaquo2 C
000103 GC2 9266112laquo(P0-PBgtm0 000104 GC - SlaquoRT(GC) 000105 GN = AREAraquoGC 000106 PCC bull PB 000107 XT - 0 000108 XA - 0 000109 AREA - 144laquoAREA 000110 PEB bull 12laquoPER OOOllt EB - 12laquoED 000112 EK - 12raquoEK 000113 GO TO 510
C 000114 500 CONTINUE
000116 CALL JAERKPRESSTEMPV0LGENTAGENT0G2gt 000117 CALL JAERKPRESS TEMPVOLFENTAFENTOF4)
C 000116 000119 000120 000121 000122
C 000123 510 PRINT 600 000124 PO bull P0raquoPCV1E-3 000125 PRINT 605PO 000126 TO = ltT0-32)18 000127 PRINT 610TO 000128 GO TO (520530540)IN 000129 520 PRINT 615IN 000130 GO TO 550 000131 530 PRINT 616IN 000132 GO TO 550 000133 540 PRINT 617IH 000134 550 PB = P8PCV1E-3 000135 PRINT 620PB 000136 PRINT 650 000137 EL - 254laquoEL 000138 PRINT 710EL 000139 EW - 254laquoEW 000140 PRINT 720EW 000141 ED = EDlaquo254 000142 PRINT 670ED 000143 DH raquo 0Hlaquo254raquo12 000144 PRINT 730OH 000145 PRINT 695XIO 000146 EK = EKgt254 000147 PRINT 675EK 000148 AREA = AREA2542 000149 PRINT 660AREA 000150 PER = PERraquo254 000151 PRINT 665PER 000152 PRINT 680AR 000153 PRINT 685Nl 000154 PRINT 690N2 000155 PRINT 700THRESH 000156 PRINT 750
C C 1 LBH(FT2raquoSgt = 488243 KGltHraquo2laquoS)
PB - PRESS TSA = TEMP 111 bull ENTAF H2 bull= ENTAG XA bull lt H H E - H 1 ) ( H 2 HI)
- 2 8 -
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軍 23215144ClDHOSFT2)E
bull 926496lBHS1 FI2)2
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XT O XA OAREA bull 144 oAREA
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raquolaquoUIDINPUT TEMPERATURE ONLY) 000174 616 FORHATCOINPUT INOICATOR(IN)- I 5 ---gt INITIALLY SATURATED LI
bullOUIOINPUT PRESSURE ONLY) 000175 617 FORHATCOINPUT 1ND1CAT0RUN) bull 15 ---gt INITIALLY SUBCOOLED LI
bullQUIDINPUT BOTH TEMPERATURE AND PRESSURE) 000176 620 FORMATCOBACK PRESSURE(PB)- F10 t2X KPAgt 000177 650 FORMATCOraquolaquolaquobullraquo CRACK GEOHETRY laquoraquolaquolaquoraquo) 000178 660 FORHATCO AREA-F1042X CHraquolaquo2) 000179 665 FORHATCO PERIMETERF10 2 2XCH) 000180 670 FORMATCO0EPTHF1O22XCH) 000181 675 FORHATCOROUGHNESS HEIGHTE1242XCM) 000182 680 F0HHATC0AHEA RATI0ltAEA0)-F102) 000183 685 FORHATCONO OF 90 DEGREE TURN110) 000184 690 FORHATCONO OF 45 DEGREE TURN-110) 000185 695 FOBHATCODEPTHHY0R 0IA-F101gt 000186 700 FORHATCOTHRESHOLD VALUE F105Mgt 000187 710 FORHATCO 2C-F I052XCHgt 000188 720 FORHATCOCODF1052XCH) 000189 730 FORHATCOHYDR OIA-F10 5 2XCM) 000190 750 FORHATCOlaquolaquolaquolaquo OUTPUT ) 000191 770 FORMATCOCRITICAL HASS FLUX E154 2X KGMraquoraquo2SEC ) 000192 800 FORHATCOLEAK RATE E1542XKGSEC) 000193 850 FORHATCOPRESSURE AT EXIT PLANE - F1012X KPA1 000194 900 FORNATCODUALITY AT EXIT PLANE -F104) 000195 950 FORHATCO 8UALITY AT BACK PRESSURE gtFI04gt
000196 000197 FORTRAN 7 JZK500I-1 JZK500I-1 JZK500I-I
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1000 CONTINUE
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CALl JAERKPRESS TEMPVOLGENTAGSGC 2) CALl JAERKPRESSTEMPV0LfENTAFSLC4gt
PCK = PRESS TS - TEMP VGC = VOLG XE = (SLO-SLCW(SGC-SLC) CN = 10 J F(XELT005) CN=0raquoXE XT CNraquoXElaquo(1 -EXP(-BltUD-)gtgt XH - CNraquoXE-XTBKXLD-12)
200 PCI - PCK-05 PC2 bull PCKt05
PRESS - PCI
CALL JAERKPRESS TEHPVOLGENTAGSGI2) CALL JAERKPRESSTEMPVOLFENTAFSLt4gt
PRESS PC2
CALL JAERKPRESS TEMP VOLG ENTAG SG2 2) CALl JAERKPRESS TEMP VOLF ENTAFSL24) TS - TEMP OSL - SL2-SL1 OSG - SG2-SG1 OXE - -(lt1-XEgtlaquo0SLraquoXElaquo0SGWltSGC-PICgt GC2 = (XTraquoVGCPCKAKAPPA-(VGCVLOgtlaquoCNlaquoOXE)32174144 GC - 1GC2 IF (GC2GT0) GO TO 50 IC - 3 RETURN
50 GC=S0RT(GC2gt DPT bull GC2laquoVL02CDlaquo2314n44laquoARlaquolaquo2 PT = PO-OPT IF (PTGT3) GO TO 100 IC - 2 RETURN
100 CONTINUE
PRESS - PT
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PT - PRESS TS - TEMP VGT - VOIG VGH - (VGKVGO2 AI - (1 - 2laquo(1 -ARWXLD)AR GH2 = GClaquoltl t ] A Iraquoraquo2gt2
ACCELERATIDNAL PRESSURE DROP OPA - GH2laquoXTlaquo(VGC-VL0)
FRICTIONAL PRESSURE DROP DPF = FFlaquoULD-12)raquoGH2raquoC(l-XH)raquoVlOtXHlaquoVGM)2
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200 PCl bull PCK05PC2PCKφ05
PRESS bull PCl
CAU JAERI (PRESS TEHP VOLG ENTAGSGI 7)
CAU JHR 1 (PRESS IEHP VOLF [N1Af SL 1》
PRESS bull PC2
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OSl bull SL2-Sll
OSG SG7SGlOXE =〈【I -XEl OSL XEoOSG1ISGC-~lCIGC (X富VGCIPCK I AKAPPA -IVGC -VLO oCNoOXE) 132114144
GC2 罵 IGC2IF (GC2G10) GO 10 50
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νGH (VG1VGCl12 AI bull 11-121I-AR)IXlOllAR
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OPA 附20XTo(VGC-VLOJ
FRICTI日制Al PRESSURE DROP
OPF FFO(XlO-12JGH20111_-XHJoVlOX制oVGHJI2
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000068
OPAA raquo GC2laquoltVlOlt1-ARraquolaquo2gtUHlaquo(VGH-VlOgtlaquon-lAllaquolaquo2gt)2
raquoraquo NICHT VERSTEHEH 7 7 7 7 7 7 7 7 m m OPG - 05laquoltlVLOt1ltXTraquoVGCraquolt1-XTgtraquoVLO)gtlaquoXLDraquo0HlaquoSlN(THETAgtM44 77777777777 N1CHT VERSTEHEN 7777717777777
TOTAL PRESSURE DROP THROUGH CRACK PCC bull PT-(DPADPFlt0PAA)J2174144-DPG
000069 RETURN 000070 END FORTRAN 77 ERROR NESSAGESl PROGRAM NAHEltPR )FLAG(1)OPTIMIZED) J2K5001-1 NAHlPP NAHlCD THE COHHON BLOCK HAS THE ELEHENT ALLOCATEO ON AN INVALID DOUNDAR JZK500J-1 NAHlPP NAHtDH THE COHHON BLOCK HAS THE ELEHENT ALLOCATED ON AN INVALID DOUNDAR J2K5001-1 NAMiPP NAHtTHETA THE COHHON BLOCK HAS THE ELEMENT ALLOCATES ON AN INVALID DOUNDAR
000001 000002
000003 000004 000005 000006 000007
SUBROUTINE JAER1ltPUSATUSAVUSAHUSASUSAINDEX) IMPLICIT REALraquo8 ltA-H0-Zgt
JAPAN lt USA
PJAP laquo 0070308laquoPUSA TJAP raquo 0555556laquoltTUSA-32) VJAP = 0062427laquoVUSA HJAP - 0555556laquoHUSA SJAP - 0555556SUSA
000008
000009 000010 000011 000012 000013
CALL S IEAMZ(PJAPTJAP VJAP I IJAP SJAP INDEX)
USA lt JAPAN
PUSA TUSA VUSA HUSA SUSA
bull H223133laquoPJAP - 1 8 laquo T J A P 3 2 - 1 6 0 I 8 7 raquo V J A P - I BOIIJAP - I 8raquoSJAP
000014 0000 IS SPECIFIED OPT END OF CClMPRA
RETURN END ONS OPTIMIZEC2)LINECOUNT(O)NOSpoundlM(JAERI1)SOURCEDEBUGltSUBCHK)NOHAP T10H
- 3 1 -
]AERI-M 87121
000066 日PAA bull GC2(VlO(1 AR21IH(VGH VlO)(IIIAI21)12
11111111111111 NICHT VER宍TEHEN 11111111111111 000067 OPG bull 05(1VlOt1(KVGCHlITlVlO)IOXlOOHSlNC1HETAII 1~~
11111111111111 NICHT VERSTEHEN 11111111111111 E
TOTAl PRESSURE DROP THROUGII CRACK 000068 PCC bull PT (DPAtDPFDPAA】13217lsquo11ldquoOPG
E
000069 RETURN 000070 EHO FORTRAN 77 ERROR HESSAGES PROGRAH HAHE(PR IFLAG(1)OPTIHllE(21 JZK50011 HAHPP NAHCD TUE COHHON日lOCKIIAS TIIE ElEHEKT AllOCArEO 0制局側 IKVAL 1 0 OOUKOAR J1KSOOJ1 HAHPP NAH日 TUECOHHON BlOCK HAS rUE ElEHEHT AllOCATEO OH AH IHVAlIO OOUHOAR J1K50011HAHPP HAHTIIETA IIIE COHHOH BlOCK IIAS THE ElEHEHT且llOCArEOOH AH JHVAllO OOUHOAR
E
000001 SUQROUTIHE JAERI(PUSATUS且VUS且HUSASUSA I HOE 11 000002 JHPLlCI T REAL8 (AHO11
E JAP且Nltーー USA
E OOOOOJ
OOOOO~
000005 000006 000007
E 000008
PJAP 包 0070308車PUSATJA~ bull 0555556ITUSA321VJAP bull 0062427VUSA HJAP bull 0555556IIUSA SJAP bull 0555556SUSA
CAll S TEAHl (PJAP T JAP VJAP IIJAP SJAP I NOE 11
USA ltー JAPAH
nr
a同Mn
nu
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》νlsquoR
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UHu n-E 白
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2
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皐内J
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ldquo』
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E
1
90123
lsquo5FF
内
u-a-a-a-a-a-a-AmJ
nunu内
UAυnununupL
nuaυAυAυnununupEnu
nunuAυAυAυAυAυnrM
nunuaυnUAυAυAυPOPE
PUSA bull 1~22lIJlPJAP
TUSA bull 18rJAPt12VUSA 160187aVJAPIIUSA bull 18 IIJAPSUSA 冒18SJAP
jiliti--
-31-
JAERI-M 87-121
SB 6 JfWS3-KlclaquofcSEPRI0JlIJPtlTpoundfli
laquoraquoraquo STAGNATION PROPERTIES
PRESSURE(PO) 15500 KPA
TtNPERAllllllltTO)= 2880 C
INPUT lNDICATOR(IN) 3 bull--gt INITIALLY SUDCOOLEO LIQUIDINPUT UOTIl 1ENPERATURE AND PRESSURE
BACK PRESSURE(PB) 1014 KPA
CRACK GEOMETRY
2C = 635000 CH
COD= 003300 CM
DEPTH 571 CM
IIYDR DIA= 006566 CM
DEPTHIIYDR 01A = 870
ROUGHNESS HEIGHT 062000-03 CM
AREA = 02095 CM2
PERIMETER 1277 CM
AREA RAT10(AEA0)= 100
NO OF 90 DEGREE TURN= 0
NO OF 45 DEGREE TURN= 0
THRESHOLD VALUE = 001000
OUTPUT
CRITICAL MASS FLUX = 043900+05 KGM2SEC
LEAK RATE = 091990+00 KGSEC
PRESSURE AT EXIT PLANE = 61816 KPA
QUALITY AT EXIT PLANE = 00112
QUALITY AT BACK PRESSURE raquo 03643
-32-
噛
titil--Illit--lie-
JAERI-M 87-121
表B6 原研版コードによる EPRI例題解析結果
ldquo STAGHATIOH PROPERTIES 車窓噂
PRESSUREIPO) 15500 KPA
TEHPER111I1E(10)白 2880
tNPUT lHDICATDII(tH) gt tHITt LLY SUnCOOLEO LtQUIDIHPUT U0111 lEMPERAIURE AHO PRESSURE
UACK PIIESSUIlEIP日) 1014 KPA
定事獄事蹴 CRACK GEOHETRY 事噂康志事
2C= 635日00 CH
C日日 003300 CH
OEPTH= 571 CH
HYDR DIA- 006566 CM bull OEPTHHYOR OIA= 870
R日UGHHESS IiEIGIIT= 062000-03 CH
AREA= 02095 CHo事2
PERIHETER= 1277 CH
AREA RATIOIAEAO)= 100
HO OF 90 DEGREE TURH= 0
NO OF 45 DEGREE TURN=
THRESIiOLD VALUE 001日00
事事覇ldquo OUTPUT -
CRITICAL HASS FLUX 043900+05 KGH車窓 2SEC
LEAK RATE 091990+00 KGSEC
PRESSURE AT EXIT PLAHE 61816 KPA
QUALITY AT EXIT PLANE 00112
QUALITY AT 8ACK PRESSURE 03643
J1
1
9
トILLttu
LFLドEKFbfgzhrreE
-32一
JAERI-M 87 -121
=G 2C(l-x)v 1 0 + xvg )gtbdquo
= G 2 ( ( 1 - X c ) Vic + X c V g c - V l 0 ]
=G a Cx c (v g c -v I 0 )3 03
aaicfeigtrx (z=i2D)=o amplttovc = v 1 0 (^ESlt t ) poundffiffi Uzbdquo G t t^p^n i t - r
G2 = G g G deg = -^-(l + CAcA)2] (14)
G 2
APacc=^- S -C l + CA cAi) 2][X c ( V g c - V 1 0 ) ]
G2 dA A P = J o ^A d ^ d Z
AO A
= G 2 A 2 fAc -yenmdash dA U c A laquo J A 0 A 3
-f- ( v l l i - l + ( J ) ) + x ( v v bdquo ) l - l + ( | ) ) )
tt6)copy^3SfCfc^T
A C i 3 d A = r i ^ d A + j A C bull+raquo(-gt d A AO bullbull AO A Ai
f xdz
fcJctf
J xdz 12D
- = Vgc+_V gj_
2
ttyen^Wttttlsect LTx ( v g - vbdquo )fflJgpoundiraquocopyft(tplusmn Lfcc
- 4 -
JAERI-M 87121
=G2((1-X) VIO+XVg)~位m
=G2((1-XC)Vlc+XcVgC-VIO)
U3) =G2( Xc (vgC -VI0))
(13)において X(z=12D)=OおよびVlc=V10(非圧縮性)を使用した Gは平均値であって
G2 = 今~=手(1 + (Ac AIア〕 (14]
よって(13)は最終的に
tPacc =子(1 + (Acl AY)(xc (い (15)
となる
次に加速度項のうち面積変化による圧力降下を求める(4)の第 2項より
G2 dA
tParea = J 一一一一dzρA dz
4AC G2v = ーーーー-ーJAO A dA
dA
=手 (v1o-1+会内王(予g-V10)ー1+(全)2 ) (16)
=GiAI会
h+X(Vg-V10)
Ad d A や dA+fC Ai
酬の第3式において
JAC43dA=JAi AO AO
とし右辺第2項の積分計算においてvg(A) X(A)のままでは積分不能なので
Z-z
d
一d
x一X
D
一
D
L
U
一LU
FJEFSJ
一一-x
および
日切ご _Vgc+ Vgi V g一一一宮一一
なる平均的値を使用して X(Vg-VIO)の項を積分の外1lt出した
-4-
JAERI-M 87 -121
mmzmmampiz laquot BE nnTmxzm 4 s t n r-- f G 2
J
^ 2 - D h C G 2 v d Z
= mdash T G 2(xv g+ ( l - x ) v bdquo ) d z
fC2
- ^ C (xv g +( l - x ) v 1 0 K L D h - 1 2 ) )
f = T ( | - 1 o U 2 ) (19)
TxZgtnZ0 sectgfflffi(H-ft^poundtiott5copy^Nikradsereg^poundffl^Tf pound
p = 2 1 o g ( R h k ) + 1 7 4 (20)
14 fflOEfipoundKraquoiSSltcopyMamp
Pc = P o - A P t o a l = F ( G c )
=PO~Y1^ ( Af ) 2 + 1 + ( i f ) 2 X c ( v ^ V l o )
+vo 1 - ( ^ ) ) + x ( v v ) U - ( - ^ ) 2 )
+ ((xvB+ (1-X)VJbdquo(LDI-12)) (21)
i t t S o BDraquoc5igtrpc poundampSfcfiG cgEftTteltTittfcgtttl gt raquo _ e c reg G c ^ a 6 5 0
- 5 -
JAERIM 87121
最後に管摩擦による圧力降下は凶の第4項で表示され
L f G2
ムPr=J 一一一一九 ρ2Dh
=iIL GZv dz 2 Dh J 0
=ム sG2(xvg+ (l-x)v1o)dz 2Dh
fG2
=子 ([ xVg+ ( 1 -i( ) V 10 ) (L Dh -12 ) )
となる Dhはz11依存せず一定とみなしているので積分の外に出しである
管摩擦係数 fは
f=T(tρu2 )
U8)
U9)
で与えられるき裂の表面は十分荒いと考えられるのでNikradseの式を用いて fを
i=叩 Rhk)+174 四)
で評価する
14 出口Eカと臨界質量速度との関係
以上で側で定義した 4個の圧力領失項が定まったき裂出口における圧力は出口における質量
速度の関数であるから
PC = POームPtotal=F(Gc)
G~ V10 Ac = PO -c ( I~ (一一+1+ (五一iHXc (vgC-vlo) ) 2 C Ao
+VIO 1 -(うと))+王仔g-V10) 1-合))
+fx干g+ (1一五)VIO ) (LlDh -12) ) 1)となる聞においてPCを求めるにはGcが既知でなくてはならない次章で乙のGcを求める
-5ー
JAERI-M 87-121
2 2ff iB^Mi$laquoGc (123)
(1) if^fflrMUiffi^Jx-r mamptirZo (2) ^copyfpoundJg M t t H i ^ K i ^ ^ u B u = l i i S (3) 0 s J L D t laquo 1 2 T l x = 0
CfflltS^copyfeilcG c(i
G = - C x - ^ + ( v 6 - v ) - g )- (22)
i laquo t gt 5 o Ql)poundgtpoundiq22)poundALlaquoSIlpoundttiiA(pound^LCo T ^ e teffiaKfctf S t tS i l pound ^ L T l gt 3 o
fltffcatfcfcT LT lt pound laquok -p left s 0 Henry li-3poundiBlaquoaEBrticfctf 1 ttaaampflEOampMffli ffKH--gpoundffiLfc an tnffl^ntfLDhsi2olaquolaquoKiraquor
= N dp dp
i ^ S o c e l t
N = 20 0 xE xE lt 005
N=10 x E S005
X E = C 4 ~ pound J E S g - Si
d x E _ u XJ dp ^ x dp (2laquo dp -s J E
amppoundftlMScopyEttttl9amppoundft0 6 i T
dv vbdquo _ dp pj-
r = C p c v
- 6
JAERIMB7121
2 2相臨界質量速度Gc(123)
Gcを求めるに当って以下の仮定を設ける
(11 き裂中の流れは低クオリティ高圧とする
(2) その結果流れは均質となり usul= 1となる
(3) 0 ~ LI Dh ~ 12では X==O
乙の仮定のもとにGcは
Gトー〔 xh+(vg-vl)451ildp
bull 0 bullbullbull ap 2)
と表わせる(1])をもとに闘を導入した結果を付録Aに示した下添字eは出口における状態量
を示している
L Dh孟 12の領域では相間質量移行率が無視できなくなるかっ図1図 21ζ示したように圧
力が急激に降下してくるようになる Henryは一定面積流路内における l成分臨界流の棺間質量
移行率11関する実験式を提示した (11)乙れを用いればLlDhミ12の領域において
回)
となる乙乙lζ
N = 200 XE XE lt005
N = 1 0 XE 主主005
Sn -S X= (ーとーeJ
助
Sg-SI ldquo
乙れを微分して
Aιds dXE
(1-x)ザ +x孟止XE - dp 0P dp にSg-Syen
-E 幽
iii
であって添字Eは熱力学的平衡状態を示しておりすべての状態量やその微分値は上流側よど
み点抗態を固定したままで熱力学的平衡条件から定まる乙とを示している
さらに蒸気相の圧縮性は等温変化のもとで
dvι=ーヱL
dp pr 四
r = cpl c
-6-
JAERI-M 87-121
G2
c = [x - ^ - ( v ^ v ^ N - j j ^ 1 26)
x = B ( x L T - x ) d ( z D h - 12) (27)
B = 00523
x L T = N x E (28)
T amp 3 0 (Z7)poundz = 12D h(x=0) i z = L ( x = x e ) i copy F B T e laquo t pound plusmn
x = x L T [ l - e x p - | ( z - L ) H x e expC-i ( z -L) ] (29) Dh Dh
i t t O z = 12Dh Tx = 0 laquo S lt 8 f c f t A f i t f
Xe=xu T Cl-exp-B(LD h -12)J] (30)
secttftSlt fclt29)pound z =12 Dbdquo pound z = LCD^-eatiJ-LTtfflgliKfcW-S 3^ J T-fpound$a6
X L - 1 2 D ^ 1 2 D h x d z
mdash XLT _ D 1
B LDb-12 u
Po - P B = -^pv bull (32)
G = gtu $ X
G = v 2 o ( P o - P B )
- 7 -
JAERI -M 67121
で与えられる聞と闘を聞に代入すれば
G宮〔 xiL(vg-V10)NAEi〕2pr 8 υ dp (26)
となる
混相体のクオリティ xは指数関数的IC緩和するとして
x=B(xLT-x)d (zDh-12) 町)
としてみるここに
B= 00523
XLT = NXE 側
である闘を z=12Dh(x=O)とz=L(x=x)との閣で積分すると
x= X州一切ト喜 (z-L)))+ Xe時ト主 (z-L) 1 JIh Llh
倒)
となり z=12Dhでx=Oなる条件を倒に代入すれば
X=xLT(1-expーB(LDh-12) J) (30)
が得られるまた仰を z=12 Dhとz=Lの聞で積分してこの区聞における平均クオリティを求め
ると
王=--L-fL xdz L-12D
-nd
一D一
F一YLA
一BT
X 一一
(31)
が得られる
最終的に凶と聞とを同時に満足するGcを見い出せばよいそれには出口圧力を変化させてくり
返し計算でGcをもとめる必要となるデータはき裂形状とよどみ点圧力温度である
また流れが臨界流に達していない場合は単相流非圧縮性流れの式から
Po -PB= 2ρu同 間
G=ρuゆえ
G=2ρ(Po -PB ) 倒
となるf
(2)ではG= 2g石O-PB)となっているが間違いだと思う EP副プログラムで酬を使用している
ので問題はない
-7ー
JAERI-M 87-121
3
(1) BWRjMampgft (2) PWRaKftft
lcfcy-Ssch80fcJO schl60ffl^|l)^tcopyiiia^^is6Co itampamppound-amp 1 icf^to poundcopyt raquo - e ( 4 S a S 2 c pound8(BI |alaquot tC0Dpound 8 l raquo S L f 5 gt - laquo i L f c o 2c = 20 50 100 mm COD=005 010 015 020 025 mm U i 4 B 8 B 12B 16 B copy sch 80 amp J Ofschl6Og2copy0PWpound Ltz0
3 - K0fctjpound LTt tEI^Ka i igGc (kgm7s) ^ 5 ^ 8 ) 1 ^ f c pound ICKATcopylaquot 9 K 3iiBlWpoundLTGc (gpmmm 2)^J6Co
1 kgm2s= 11 mVs=(l378543)gallon10 6mm 2(l60)min
- 1585 xlO^gpmmm2 (34)
W c = G c 2 c C O D (35)
31 n5tflraquoaaGepoundpound8JBttpoundregNff
= 100mm 5OmmiLfcfl0GeM^LT^5o 2 o O H i J t g f 6poundi^f( poundpoundlt I f t o T l i bull S t i t f ^ ^ S o 2c = 20mmff l l ( iLT( i^^^l l4 g]5 i ^ lt ^ - t - 3 f c 0 oIC|a6 iH7t i2c=100mm 20mmcopyBcopyPWRiIiK^copyGlt 2-^rTo ftiO ^JimdashSfcLT^So 2c=50mmcopyH(i^LT( i^ j ^^ Ccopy 2 f tcopy l lpoundpoundlt- i f e L T W c 0 pound ftrt6g^)8(amp0$M8
JilJcopyCltt^tgtaBiKlttGelttcopyBI^plusmn2clci^cff-rcODiLfccopyffi^-SCii5laquoo L T E f f P S i laquo e E f r laquo f f f t t lt 3 6 a f f 4 L i t t f c 4 amp S raquo laquo i t t 0 e
32 n j M t t 9 U W pound pound 8 pound t t lt a gt M i
-3flcWclttS^WltbcopyM^to5o SHcopyi iraquoraquoplusmnGcbulllaquolaquoltbull W cCgpm)poundampfflLT (^copy-CCfflffiO^^^ffl-C^So S8raquo6Eri3Tfc fflfcJcSWc^^-To H8Ki5gpm lregJ|gpound lgpm|SS$ampSLT3o CfflSI^ffl^SCifcfcoT KtziZ2 c = 100mmpoundbull-
- 8 -
JAERI-M 87121
位司考3
原研版漏洩率解析コードを用いて
(1) BWR巡転条件
PWR運転条件
における sch80および sch160相当肉厚からの漏洩率を求めた計算条件を表 1IC示す乙の計
算ではき裂長さ 2cき裂開口変位CODとき裂深さ Lをパラメータとした 2c=20 50 100
(2)
mm COD = 005 010 015 020 025 mm Lは4B 8 B 12 B 16 Bのsch80およ
びsch160配管の肉厚とした
コードの出力としては臨界質量速度Gc(kgm2 Is )が得られるがζの値をもとに以下のように
単位換算をしてGc(gpmmm 2)を求めた
ー
-lili--
1 kgm2s= 11 Im21 s = ( 113 78543 ) gallon 1 106mm2( 160) min
(問)= 1585xlO6gpmmm2
Dhは(1)から求めたまた質量流量Wcは
(35) Wc= Gc 2 c COD
から求めた
臨界質量速度 Gcとき裂形状との関係
図4から図7にGcとCODとの関係を示すこのうち図4と図5はBWR運転条件において2c
=100mm 50mmとした時のGc値を示している 2つの図を比較すると両者は全く重なってい
る乙とが分かる 2c=20mmの図は示してはないが図 4図5と全く同一であったっき1ζ図6
と図 7は2c= 100mm 20mmの時の PWR運転条件のGcを示すやはり両者は一致している
2c=50mmの図は示してはいないが乙の 2枚の図と全く一致していた 乙れが臨界流の特徴
31
jitBilli--Eiri--
である
以上の乙とからき裂形状と Gcとの関係は 2ciζは依存せずCODとLにのみ依存する乙とが分る
そして配管口荏が大となる程配管肉厚すなわちき裂深さ Lが大となるため管摩擦が大となるので
Gcが小となるのである
臨界質量流量Wcとき裂形状との関係
つぎにVれとき裂形状との関係を求める現実の漏洩量はGcではなく Wc (gpm )を使用して
いるので乙の値の方が有用である図8から図13までに聞によるWcを示す図8Irは 5gpm
限界線と 19pm限界線が示してある乙の図を用いる乙とによってたとえば2c=linfinmmを有す
-8-
32
JAERI-M 87-121
h 16 4 y-^sch 80Egjampraquoamp5 gpmOiiS ipound-4gtLSCODfflffigglc^iampSCt^tijjfeSo 3 copy0y^(tCOD==O22mmpoundgEltampltitl6o BWRPWR0M-Ji3pound[118 tmuttktamptZC t claquofc oTPWRBcopyWc 02fJBWRB$0Wc =fc 0 W t ^ S C i ^ S o cnlaquoGc0fi 5 PWRI$ copyBWR8$J raquogt fc^-eab-Sraquopound-bullampbdquo
S)14^tH17lCig|W(C2c^fS^TCODiLi^^degy gt - pound UcMfregW cpound^-ro CfflEl A^2c fc J c cOD^ h i t t n i f a i S t f ( i S ^WcA laquo Jgt t5C iU lt raquoS o W c ( i 2 c
33 1 3 5 gpm europound bullamplaquoraquo- pound
S8gtraquoiai3ffl^rWc= 1 3 5gpmpoundpound-tf LtfbullgfrcopyCOD poundig^-i ^gtT Ciamp0Wlaquo pound ^ ^ 5 2c i f f lBg^B^t ^ lcLfc0^18iS l9TT5o 2 c 0 ( i LT(i20 50100mm 0 3 ^ laquo D ^ 5 gt - pound LfcOt i gt^in( i5^Wcmdash^t + S 2cpoundCODcopyfi0i|Mamp-fe-ViMampttDmfrZnZnampo ^gtH18 19iefctPTWc=3 5gpmpoundt3-zZ7-9ampampZtljetl2 ^ J t f 1 ^ L ^ ^ - ^ i i n - r ^ ^ ^ a f t t i 2c= 20mmT(iCODgt 025mmi^oTLt-55^J -T5o I tSCf005ltCODi025mmt r^k^-1i CODgt 025mm(Co(gtTttltraquoLT^
4 M lamp
(1) laquopound3 (2) SMP^amp (3) tsmmz
(1) Kft^GcttsectpoundEHnpoundttpoundpound9E|3icttU 58[gltlciittLtt^o ^LTitfS
(2) 1 3 5gpmpoundiStSlflngfipoundsectSfipound0|lf|poundIILfco
- 9 -
符
JAERI-M 87121
る16インチ sch80配管から 5gpmの漏洩を与える CODの値を容易に定めることが出来る今
の例ではCOD=022mmと読みとれる BWRPWRの差で見ると図8と図11とを比較する ζと
によってPWR時のWcの方がBWR時のWcよりも大であることが分る乙れはGcの値がPWR時
の方がBWR時よりも大であるからである
図14から図111ζは横軸lζ2cを採ってCODとLとをパラメータとした時のWcを示す乙の図
から 2cおよびCODが小となれば当然ではあるが叫が減少することがよく分るまたWcは2c
lζ対し直線で変化する
33 1 35 gpmを与えるさ裂寸法
図8から図13を用いて既=l35gpmを生ぜしむる所のCODを読みとって乙れらのWcを
与える 2cとの関係を明きらかにしたのが図18と図19である 2cの値としては 2050 100mm
の3点のみをパラメータとしたので少々雑ではあるがWcを一定とする 2cとCODの値の組み合せ
状態がとの図から得られるなお図1819において叫=35 gpmを与えるデータ点がそれぞれ2
点および 1点しか与えられていない理由は 2c=20mmではCODgtO 25mmとなってしまうから
である計算では 005 孟 COD~ 025mmまで変化させ CODgt O 25mmについては計算してい
ないためである
4結 論
米国電力研究所が作成したき裂からの漏洩量を求める計算コードを原研機にマウン卜させた
初期流体は飽和水かサブクール水であって臨界流モデルとしてはHenryのモデルを使用してい
る乙のコードを用いて質量流量を
(1) き裂長さ
(2) き裂開口変位
(3) き裂深さ
をパラメータとしてBWRPWR運転条件で求めたその結果以下の乙とが分った
(1) 質量速度Gcはき裂開口変位とき裂深さに依存しき裂長さには依存しない そしてき裂
関口変位が小なる程またき裂深さが大なる程Gcは低下する
(2) 1 3 5 gpmを与えるき裂開口変位とき裂長さの関係を図示した
謝 百字
本報をまとめるにあたっては構造強度研究室柴田勝之博士よりまたプログラム編成にあたって
はCSK関谷秀郎氏より有益なコメントを受げました
-9一
JAERI-M 87-121
n m
[1] RP Collier et al Two-Phase Flow through Intergranular Stress Corrosion
Cracks and Resulting Acoustic Emission NP-3540-LD April (1984)
[2] D Abdollahian B Chexal Calculation of Leak Rates through Cracks in Pipes
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(3) M E Mayfield et al Cold Leg Integrity Evaluation NUREGCR-1319 R 5
February ( 1980)
(4) fciF ampa w Effaa i8gtampcopylaquoKmlaquoE 23regBampteygts9AmtiiMix M B313C1986)
C5) T Yano E Matsushima A Okamoto Leak Flow Rate fromThrough-Wall Crack
in Pipe 2nd ASME-JSME Thermal Engineering Joint Conference Hawaii
March (1987)
(6) K Shibata S Miyazono T Kaneko N Yokoyama Ductile Fracture Behavior of
Circumferentially Cracked TYPE304 Stainless Steel Piping under Bending Load
Nuclear Engineering and Design vol 94 (1986)
(7) mm amp mihiifr Ramp^ampti+ampsvsmmmltDmmitMyen9plusmnLBBMb E8laquo24laquo5 (1986)
(8) mm raquo WHS wmttziiMmmmampGtzGt yf-pssus304SiBejraquofcj ampSTS42ampXmampBltDampmtM$M JAERI-M 86-078(1986)
(9) amp^ mm M sraquo m^ampampmttvmmmmt2gtw JAERI-M 85-064 (1986)
cio) gem mm raquo Bgt ejFElaquottcopyffittttlaquofcHetpound (raquo2laquo) JAERI-M 86-098(1986)
(11) R E Henry The Two-Phase Critical Discharge of Initially Saturated or Sub-
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(12) R E H e n r y HK Fauske The Two-Phase Critical Flow of One - Component
Mixutures in Nozzles Orifices and Short Tubes J of Heat TransferTrans
of the ASME May (1971) fcJfgcopy$IE8 (1 sep 1987) K^^rJpoundlTlc^StfregXtt^^fcf f le i i JDLrJlto
(A) T Yano et a l Leak flow rate from through-wall crack in pipe JSME
Tuternational Journal to be appeared
(B) T Yano et a l Evaluation of leak flow rate and jet impingement related to leak before break Nucl Eng Design to be appeared
CO H John et a l Kritische Leckstromung aus rauhen Rissen in Druckbehaltern
kfk 4192 to be appeared
- 1 0 -
]AERI -M 87121
献文考参
R P Coll ier et al Two司PhaseFlow through Intergranular Stress
Cracks and Resulting Acoustic Emission NP-3540-LD April (1984)
D Abdollahian B Chexal Calculation of Leak Rates through Cracks in Pi pes
and Tubes NP -3395 December ( 1983 )
M E Mayfield etal Cold Leg Integrity Evaluation NUREGCR-1319R5
February (1980)
矢野松島岡本配管貫通欠陥からの流出流量第23回日本伝熱シンポジウム講演論文
集 B313 (1986)
Corrosion 〕-〔
(2 )
(4)
(3 )
dnttbijuMANnu町frpド9Pドtμトゃに広
υιhhhl吻1
j
T Yano E Matsushima A Okamoto Leak F10w Rate fromThrough-Wall Crack
in Pipe 2nd ASME-JSME官官rmalEngineerir恵 JointConference bull
March (1987)
Hawaii
(5)
K Shibata S Miyazono T Kaneko NYokoyama Ductile Fracture Behavior of
Circumferentially Cracked TYPE304 Stainless Steel Pipi曙 underBendir事Load
Nuclear Er習ineeringand Design vol 94 (1986)
柴田金子横山ほか周方向欠陥を有するSUS304鋼配管の延性破墳挙動と LBB評価
圧力技術24巻 5号(1986)
柴田大場川村ほか貫通または未貫通欠陥を有する 6インチ口径SUS304鋼配管およ
びSTS42炭素鋼配管の延性破境挙動 JAERI -M 86 -078 (1986)
金子柴田大場ほか軽水炉配管材の延性破墳に関する研究 JAERI-M
(1986 )
安田柴田大場ほか軽水炉配菅材の延性破壊に関する研究(第2報) JAERI-M
86 -098 ( 1986)
85ー064
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
R E Henry Theτwo-Phase Critical Discharge of Initially Saturated or Suo-
cinfinled Liquid Nuclear Science and Er恵ineering 41 (1970)
R E Henry H K Fauske The Two-P加seCritical Flow of One -Cornponent
Mixutures in Nozzles Orifices aOO Short Tubes 1 of Heat TransferTrans
of the ASME地Iy(1971)
なお本稿の校正時 (1sep 1987)において以下に示す最新の文献を得たの守追加しておく
Leak flow rate frorn through-wall crack in pipe JSME
dl
噌
EA〔
(12)
T Yano et al
Tuternat ional Journal to be appeared
T Yano et al Evaluation of leak f10w rate皿 djet irnpingernent related
to leak before break Nucl Eng Design to be appeared
H John et al Kritische Leckstrるrnungaus rauhen Rissen in Druckbehal tern
(A)
(B)
-10-
to be appeared kfk 4192
( C)
JAERI-M 87 -121
i n laquo bull laquo =
Po To 2c COD L k m s kPa degC mm mm mm cm
BWR 6865 2845 20 50
100
005 010 015 020 025
86 127 174 214
0003
PWR 15651 3249 20 50
100
005 010 015 020 025
135 230 333 405
0003
plusmnfrZgtffifcsch 80SEW4 8 12 16BSIPlCffla L T ^ o
Jbampgttl iCschl60Eg 4 8 1216 Bf f i^ lCf f iSL-C^Sc
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JAERI-M 87121
件
圧 力「五度 き裂長さ き裂関口変位 き裂深さ 表面粗さ図 番
Po To 2c COD L k
kPa C mm 官官n 官官n c町l
005 86 20 O 10 12 7
BWR 6865 284 5 50 O 15 174 0003
100 020 21 4 025
005 135 20 010
230 PWR 15651 3249 50 015
333 0003
100 020 405 」025
--
条算2十表 1
上から順次sch80配管48 12 16B板厚に相当している
κヶノパル何〆シシ4ェ三
写汚字ヲヌ~ガミと
Pb PIyen lt110 lt 3 3 lt 110 lt I2 _
WAWH3ケ~Mとご
--一一一一一一沼稲zqTI附PHASEREGION
上から順次 sch160配管 481216 B板厚lC相当している
路話室grVAPOR
LlQUIO p芳男
AnE|し
z 110gt 12
するどい角を過ぎる飽和水もしくはサークル水のき裂内流動型式図 1
一一」ふれ」
ASSUMEOyen ーーーーー--~shyACTUAl-
yen Z
LlDh= 12なる場合のき裂内流動型式(11 )
-11-
110 bull 12
図 2
pound
exit plane Ac
Ai(z=12Dh)
inlet plane Ao
19B7 March 11
13 4 laquo Tf ft L13
I Po =6865 kPa =I 50000
0 0-5 Dh(mm)
i i i i i i i
0 01 02 03 1967 Apr 9 iso COD(mm)
33
14 BWRjlfe^ToKMKGciCODiff lBMSi (2c = 100 mm)
~明旬同司~~明弔問_--lt-~一一ー 1
一 一一hellip一一一一
50000
た白河
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infin7HNH
(2NE~E)UO
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48um
PO =6865 kPa To =28450C
2C=100 mm k =30um e4
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tl
O
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05 Dh(mm)
01 0-2 COD(mm)
O
O 1ge7 Apri 9 i田
inlet plane Ao
BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 100 mm) 図41
4EA L
き裂寸法図3
1987 March 11
o o o o in
JAE
RI-M
87-121
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50000
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B
B
B
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凡 =6865kPa To =28450C 2C=50mm k =30um
叫
ε ε05 崎ε a m u () 1
51
O 05
Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
O O
Dh(mm)
o 01 0之 03COD(mm)
05 o
19amp7 Aprillgt iso
PWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係
(2 c = 100 mm) 図6BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係
(2 c = 50 mm)
1銘7April 17 iso
図5
JAE
RI-M
8
7-1
21
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O
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-
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k =30um
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Po = 15651 kPa 了 =32490C
2C =20mm k =30μm
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O
Dh(mm羽n
o 01 ひ2 03 COD(mm)
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o 01 02 03 COD(mm)
05 O
la7 AprillO is図8 BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 100 mm)
T鎖rIMay7 Iso
図 7 PWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 20 mm)
JAE
RI-M
8
7-1
21
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19S7 May 11 iso
BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 20 nun) 図 10
1987 May 7画
BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 50 nun) 図9
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I-M
87-121
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PWR遂転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 50 mm) 図 12
1987A防illOiso
PWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 100 mm) 図 11
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RI-M
87-121
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BWR運転条件下の質量抗量WcとCODとの関係 (4B 8 B配管)図 14
PWR連転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c=20mm)
1967 May7 Is
図 13
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1987 May 15 iso
PWR遥転条件下の質量流量Wcと2cとの関係 (4B 8 B配管)図 16
BWR運転条件下の質量流量肌と 2cとの関係(12B16B配管)図15
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87-121
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BWR速転条件下でWc= 1 3 5 gpmを与えるCODと2c図 18PWR運転条件下の質量流量Rと2cとの関係(12B16B配管)図 17
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I-M
87-121
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19J7 May明国
PWR運転条件下で叫=1 35 gpmを与えるCODと2c図19
JAERI-M 87-121
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dp=-d[G x u g + ( l - x ) u ] (A3)
SJ^Bfra dG=OTltfc bullsect$raquopound (A3)laquo
dp=-GdC x u g + (1-x) u ) (A4)
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-21-
JAERIM87121
付録A Henryの臨界流モデル (12)
乙乙では仰を導入しておく
Moodyは1成分2相混相流の質量速度を熱的平衡のもとで求めたここでは非平衡モデルを用
いてよどみ点状態量のみを既知として質量速度を求める
(1)連続の式
(2)
I夜相
蒸気相
運動量の式
W ρU A
Wgρg ug Ag
d (叫Ug+WU) =-Adp+ dFw
(A1)
(A2)
圧力勾配による外力と運動量による外力は摩擦力より大であるとして摩擦力を無視すると (A2)
はWg=xWW=(-X)W G=AWを用いて
dp=-d(Gxug+(l-X) u)
臨界流では dGOであるから (A3)は
dp-Gd( xUg+ (-x) u)
となる臨界抗態は throat部で生じることから
dxu~+ (1 -X)U _ dxk+(I-x) u G f= ー(- ~-g --- )=ー〔dp dp
臨界条件は throat部において
dG I
dp l - V
である (A5)において Uを xとkで表現してみる
xG =ρg ugα
(l-x) G =ρI UI (1-α)
Ug= kUI
よりαとUgを消去すると
U=2Svg+k (l-x)vLG k V
dGとなる乙れを(A5)に代入すれは一一ー=0を考慮して
dp
-21ー
(A3)
(A4)
(A5)
(A6)
(A 7)
仏8)
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-G- = C xk+ (1 -x) v f + k O - x ) v ) G 3
= G - d _ [ ( x k + c l - x ) ) x v f f + k ( l - x ) v n ( A g )
G ^ - ( - ^ - [ x k + ( l - x ) ) x v raquo V gt r ^
i S^^S f f t ^ i
G2
c = -c |-l+x(k-l)mdashlaquo+^l+2x(k-l)+v2 0c-l)+k(l-2x) g
civ ~ mdash V7 dk + l+x(k-2)-x 2 (k-l)^+x a - x ) ( v i - p E ) ^ r (All)
(a mtiimv-r4bLltimjpoundti-ampo cornsitix^
d v laquo x dx yen
g + ( v g - v ) ^ Go=~C x ^ g + ( v g - v ) ^ ] (A12)
- 2 2 -
JAERI-M 87121
xvg+k(1-x)v _G-1=一一(xk+ (1 -x) (XVg-rKkyenJ -1) V) GJ dp
=G1-〔xk+(1-x))xv+ k (トx)vL) ) (A9) C1p q II k
よって
Xv+k (1-x) v G=ー〔百E〔lxk+(1-x)lb I〕1 仏10)
微分を実行すると
G ト=一〔守t七か1川1作川+x(α併山kトk-l寸1川)川伽+~(1μ1+2x(k- 1) 川+刊v)ωω2恥刺(X-l)刊)dp k
一一一一一 dv Vn dk + l+x (k-2)-x2 (k-I) )高I+x (1-x)(v)-in石 J-1ωJ)
乙乙で次の仮定を設ける
(1)液相は非圧縮性とするすなわち生 odp
(2) 流れは低クオリティもしくは高圧とする乙の場合k宇 1としてよい
以上の仮定を(All)I乙適用すると
x-p
d一d
lsquovv a
w
lsquo+
V--D-
Ju
一JUx
一一2
e
G
(A121
が求まる乙れが閣である
-22ー
JAERI-M 87-121
ID EPRii$mmv7^-yzmwmmnv-7^-ysTEAMzicmpoundMz-tzo (2) EPRIJRraquolaquo7 ri-f-yilBWIKraquoa+^i-^gtlfflcopy(ftraquoOfcraquoKlaquoffcK +
7^-f- bull JAERI poundfF$ L poundltDifC1ampraquopound LT STEAMZ poundraquoVvfc0
(3) lt OS LAcopy LSI Hi (THRESH) S A f - K L f c fttfcampraquottLfcraquopoundttltltD f i ^^ f tLT^Sc original)iSTlTHRESH=l E -3Tofc 0
SB cKilJf-9 FORMAT pound ^ t 0 SB 2 ( c A ^ r - ^ copy ^ i i ^ amp ^ t o SB3IC Cl)KElaquoSlT^SttraquotS4-ro SB 4KJCL-- C O + K A ^ f - ^ ^ S f t f t n T^So SB 5raquocH5fliS7degn^ 7AlaquoJxh^ 0 SB 6fcftJMpoundSatfJlTIgt5o ^reg
JAERI-M 87121
プログラムリスト
以下に (1)IC記載されている漏洩率解析プログラムを原研機lζマウントさせたリストを示す
原プログラムとの変更点を以下lC示す
(1) EPR 1版蒸気表サブルーチンを原研版蒸気表サブルーチンSTEAMZI乙置き変えた
(2) EPR 1版蒸気表サブルーチンと原研版蒸気表サフツレーチン聞の単位換算のために新たにサ
フツレーチンJAERIを作成しこの中で単位換算をしてSTEAMZを呼んだ
(3) くり返し計算のしきい値 (THRESH)を入力データにした 計算が発散した場合はこの
値を大にしてやる original版ではTHRESH=l E-3であった
表Bllζ入力データ FORMATを示す表B21C入力データの意味と単位を示す表B31乙
(1)に記載されている計算結果を示す表B4にJCLを示す乙の中に入力データが定義され
ている表B51ζ原研版プログラムリストを示す表B61C計算結果が出力されている
値と表B3の値とを比較すると両者は一致しているのでマウントは成功したとみなした
-23-
乙の
付録B
1
1
1
(
1
1
J
l
JAERI-M 87-121
SB 1 Kfif-9 FORMAT
I N P U T D A T A S H E E T PACE OF
ft IB ft -rvrtLt JOB NO raquo - K laquo f l t PUNCH i t 1 i 7 3 - 8 0
IBJOB m VES DECKNAMB NO
J
) ] 4 5 B 7 8 9 l 0 i 3 4 S G T H 9 l a i j lt S 6 7 f l 9 0 l 3 3 4 5 6 1 IS 16 7 bull 8
7 8 9 0 1 H S C 7 H Q 1 n lt j 6 M 9 0 1 7 3 4 5 6 7 8 9 0 I 3 4 S 6 7 I 9 0
IINKITJWII PlrfW^) Traquo4CHfiT) PBfW^W TiHRBJHtw l h i i i i i h i i u j i EU(flH^) BWii)i EKflfM -iW EWCmo bull v1) ftRCMraquoiri M - t l ^ n ^ l ( ( i
I I I 1 1
II 1 I 1 1 1
__i _ 1 bdquo J i 1 1 I
1
T T T I I I
1
T T l 1 l i 1 1 1
J ( 1 (
1 1 1
j T_ 1 t 1 1 2 3 4 5 7 8 9 0 1 1 3 4 5 6 7 6 510 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 1
1 l 3 7 8 9 1 0 1 2 3 4 5 7 1 9 0 1 H lt S f T 1 gt J I 3 1 5 t 7 1 1 V 1 I J 4 ( f 7 1 ) |0
E 1 M bull ri-itDATraquoHVM-tllaquolaquoJCTT1raquoL NVNK
IB 2 A A f - ^ f f l g i i f i
pound$ltpound ^ m m M amp t l IN J poundjampffl t tf traquo9Jte tt L = 1 tmfc S S ^ A ^ J
= 2 mm EfiiKU = 3 if-fv-Kik
P0 Jltfjampllj kPa mtstgt TO J pound pound pound degC PB WE kPa THRESH lt 9jgLff3yen0LtMI a L EPRI copy original IgTfJi 1 E -3
EL S K pound ( = 2 c ) cm EW sectsectIMP^f i (=COD) cm ED $ampamp cm EK yen^SiBraquoampcopy^i cm AR iiSPiBMAPBlaquo tpound L A C A 0 lt 1 Nl SgtISamp K fc tt 5 90deg ft laquo3 $ tt L N2 SraquoraquoIBfctf 345deg ffljPOft 4- L
- 2 4 -
]AERI-M 87-121
喝事表B1 入力データ FORMAT
INPUT DATA SHEET PACE OF
氏 名 a日f-付~ ず司円品名 1 I 73-8C
情lsquo 宅相S1 回胃テー守番
123 511 a 唖 I~ I 1 J S 6 由 0E023a 唖jgI 2 1 5 6 IJ I~ 1 ~ bull 5 6 B 唖 I~ I 2 3 S 6 a J~ I 1 1 5 6 r 9 ~ I 1J 56 8 9ea
則的問1)11 I r91 ~~I~ 1州 i lT骨 iacutefHφ~画 IIPB ~fi~OslashI削 川eslf(何回 111i i 1 i 11111111 i i i LI(閉 W k61~)1 ~yj lI Ii IA 外 IleETHfilil~Ii特 I J(I G~~里世うJ IethampCfl~fIJlIill(Ilitgt 1 1 I fz(Iq 戸~I i 1
11 111
1 II I I
l I r
11 4
11 i 1 111 11 11
11
11 11 ー
ど l_~ ~_111 ~ 3 5 618 i l~ L Z s a 91~ I Z J 5 7 a 1 I l 3 s 91g Z J 5 T JI~ I 1 J_ 51 Ir lJ -5畢 11 I~
IIl1EI7 ~I川ATiIo_剛開剛醐
表B2 入力データの意味と単位
変数名 物理的意味 単位 備 考
i
l
IN よどみ点の流体条件分別指数 |な し1=1飽和水温度を入力
=2 飽和水圧力を入力
=3サプクール水
温度と圧力両方を入力
kPa I絶対圧力
カ
度
圧
温点
点
み
みど
ど
圧
よ
よ
背
0
0
8
P
T
P
kPa
なし IEPRIのoriginal版では1E-3
であった
THRESHIくり返し計算のしきい値
D
O
)
C
さ
積
c=
荒
面
2
(
の
口
=
ー
位
ら
入
護
か
さ
口
さ
面
積
長
聞
深
表
面
裂
裂
裂
均
口
き
き
き
平
出
L
W
D
K
R
E
E
E
E
A
cm
m
m
m
phvpupu
なし IAc I Ao壬1
Nl き裂道筋における90曲がり数|な し
N2 き裂道筋における450 曲がり数|な し
-24-
OS99U0O raquolaquolaquolaquoraquo 3SI3M3X3 9 _bull t9 (Iraquod3)HN3SV31 laquolaquolaquoraquolaquolaquolaquolaquoraquolaquolaquoraquoraquolaquolaquo ttgt9$UO0 bull 0 0 O
- Z9000
-0 illS poundpound00 SE9 raquolaquolaquo
smuoo raquo Nraquonx s Mam 06 ov3 (H3)Honoa (tnxudaa (inxios ltH3gtDS SSIMOO raquo tOO VIOl 088Z OOOSSl pound KM Iyen9poundll00 HS3HH1 (ISmSd (3)01 CISS)0d NI 0S9SU00 raquolaquolaquoraquolaquolaquobullbulllaquolaquolaquolaquoraquo 3SI3S3X3 9 V 29 (I8d3gt11M3
-)Hm raquoraquolaquoraquoraquolaquoraquo
limiOO 00 10036013 9pound nomoo laquoinosAS aa tood90id spound
09 33X3 B2 ^^03^1 33X3 H
(raquoH38ns)ana3a33anos(ia3VDHi3-laquo rJ8fW-6
V3VpoundK6rr=0S 2pound1803 33X3 3
laquo 13P B3SI) 30 ISH laquo laquoraquoraquolaquoraquoSXXXlaquolaquoXXlaquoSXXkSXlaquoXlaquoXSXlaquoXSXKkraquoSXXlaquoXlaquolaquoXXSKXlaquoXXXlaquolaquoKXXXlaquokXX ttXtIliXIXMlltMaHtltBraquoIKtSltXiattlSIXXXtXKlaquoIlaquoKISlaquoltliXlllaquotXraquolaquotX 308d SIVAIBd 30 1SI1 laquo araquolaquoXraquoraquoraquoraquoraquoClaquolaquolaquolaquoSlaquolaquoXIlaquoKlaquolaquoltKalaquolaquolaquoltraquoKKXalaquoKXXKlaquoSKXXlaquolaquoKraquoraquoXKXS
0000000OJ000-TSPZ6-8ANVS H8VdB0rlaquo -aaoflssvd8S6O0-dnoHssiB6p-a3sn u
laquo0Zgt-13r319SWS=SSn3SSH (SO0000)-3Mtl00-Altld8raquoSSyi3H3n9IHSraquoH
SI
lt tJ8SrO(T320-UO
-300
-rWgt
-lr
9poundraquoZ OOr r 10-8S60SU65Z05) GOT Z60SU63 I
VSSl 3HI1 28SOnO 31V0 ltlaquo 1SI1 S1N3N31V1S 13T gtraquo 0Z10U 0Z3
laquoejf = 3Sjnss3d laquoT3 IT juiraquonn
bullgt010 raquoiN51a 1CX3 i jl J nraquonn
VdX SMH raquo3raquoinlt 11X3 IT ShnsSjSd
33S9U 0O+3li3S situ laquo3l
33S2ii9gt Sraquo-S+raquof s
Wlli S5JH 1raquo3tiltt3
0traquo raquorraquoiagtjCUHgtHid3lt
0 sMwru 33h33d S^ JO ON
a =wini 33i93o oamp jo ON
oot =otiraquob raquo3araquo
W3 e0-300^bull =1^3I3H SS3NM-jn0S
VO 2iS =Hld30
vO iiJt dil3wla3d
Vgt3gt0 9oOZ raquoraquo3HV
raquobull AU13M039 3raquob0 bull bullgtraquobull
bullgt3laquo bullgt 10 t raquo8d
3 8192 raquo01
raquodM QOSSl =0d
bullbullbull S3Ua3dOlaquorl N0I1raquoN3raquo1S raquobulllaquolaquo
en ^S^M^T^M -c iHda e -a
IZI-A8 W-IH3V1
JAERI-M 87121
表B3 EPRIコードによる例題解析結果(1)
bullbullbullbullbull STAGNlTJON ~ROP[R7tES bullbullbullbullbull
a-nv
n
p』
-
a
B
恥
u
-
au
『
a
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昆u
5
E
E
E
Z
A
U
A
V
H
F
-
1- 3
PB- 101 ~~~
~ cq C~ GEUMtTRY bullbullbullbullbull
AREι 20b CHE叫
PEロ2刊ETぞp- 1277 C~lsquo
DEPTM- 572 C帆
OlOUriNESS HEIG1τb2DE03 C納
AREA RTIO= 100
~O 01 gt0 vEG夜~E 7υ
NO 0 ~5 0岳町EE iUMN宮
OEPTHノ IHγP~Dl lsquo 1- 品 70
bullbullbullbullbull ouτPUi bullbullbullbullbull
C~TTHAl 山SS lU~ 4iZ特 -5 吋ノ時ノS H
LEamp1lt 向仇TE冒 CZ7fftOO ~Gノ50C
THORNlrSSUR~ 11 EX1T pTLtIItI a ICPA
uυAlliY i EXlj PL 凶- ot牛
UALliYτ ELCK otildelt ~SSU弐= 311
i
l
i
t
-
-
1
1
1
1
1
1
j
I
l
l
i
-
-
i
j
i
表B4 JCL リスト
E20 Vl0l20 ltltlt JCl STATEMEHTS llST gtgtgt DATE 040887 TIME 15=54
IIF9215097 JOD lt20729215095801 JOB 2l6T001I00C01I02E00SIIP ) ISH且SHIGUCHClAss-aPRTVOOTIHE-(000005)11 HSGCl且SS=SHSGlEVElz(201)11 USER-J9215GROUP-G0958PASSWORD-J08PARM S-AMYR9215L-0002C-0000000 RER E~s1s2ss事 llSTOF PRIVATE PROC bull 司R1181gE-lsquo=a1g llSTOF USER JCl bull 22竃g
2 11 EXEC FORT77 11 SO=J9215lEAK 11 g=FORT 11 A=ElM(JAERI1)SOURCEDE8UG(SU8CHK)
11 11 EKEC l~ED77 28 11 EXEC GO 35 IIFT06F001 OD SYSOUTz 00111011 36 IIFT09F001 DD bull 00111111 竃司EglfAKCHTl(EPRJ 62 4 6 fXERCISE s00112650 s1M PO(KSI) TO(C) P8(KSI) THRESH 00113641s 155000 2880 1014 001 bull 00113755 2C(CM) COO(C) DEPTlHC) ROUGH(CM) AEIAO 90 TURM 45 TURN bull 00114645 635 0033 5715 000062 10 0 0 00115644a竃LEAKCMTL(EPRI) 61 4 6 EXERCISE SS00116650
-25ー
JAERI-M 87-121
000001 000002
000003 00000 000005
000006 000007
FORTRAN 77
SB 5 V10L31 OATE 8704OB TIME 155947
EPRlS PROGRAHH FOR LEAK RATE THROUGH CRACKS COPIED FROM EPRI NP3540-LD APRIL 1984 ON 19860304 ISO LEAKF0RTUIAS8704) COMPLETED ON I9B7 4 8 OY HASH
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xlaquox COHPLETEO ON 62 4 8 raquoxlaquo XXXXXXKXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
laquoxx THE INPUT TO THE PROGRAM laquoraquobull
FIRST CARO IN-1 bull-gt INITIALLY SATURATEO LI0U10INPUT TEMERATURE ONLY IN2 --gt INITIALLY SATURATED LIQUIDINPUT PRESSURE ONLY IN-3 bull-gt INITIALLY SUBCOOLED L10U1DINPUT BOTH TEHEBAIURE AND PRESSURE PO - STAGNATION PRESSURE (KPA) TO raquo STAGNATION TEMPERATURE ltCgt PB = BACK PRESSURE (KPA) THRESH - THERSHHOLO VALUE ORIGINAL VALUE = 1E-3
SECOND CARD EL - CRACK LENGTH 2C (CM) EW bull CRACK-OPENING DISPLACEMENT COO (CM) ED = CRACK DEPTH L (CM) EK bull THE HEIGHT OF PROTRUSION OF THE ROUGHNESS GRAIN FROM THE HEAN
SURFACE (CM) AR - AREA RATIO = AEAO N1 = NUMBER OF 90 DEGREES TURNS IN THE CRACK PATH N2 = NUMBER OF 45 DEGREES TURNS IN THE CRACK PATH
laquolaquoraquo JAERlS STEAM TABLE raquolaquolaquo
STEAMZ(PTVIISINDEX) INDEX=0
IN0EX=1 1NDEX=2 INDEX=3 1NI)CX = 4
SUOCOOLEO WATER OR SUPERHEATED STEAH INPUT DOTH PRESSURE AND TEMPERATURE
INPUT TEMPERATURE INPUT PRESSURE
SATURATED STEAM SATURATE) STEAM SATURATED WATER INPUT TEMPERATURE SATURATED WATER INPU1 PRESSURE
IMPLICIT REALxS (A-H0-Zgt COMMON PP POT0JltLDFFARINCD0HTHETA
CD raquo 061 PA1 = 3 1 4 1 5 9 2 6 5 4 TIIEIA - 0 5 laquo P A I
1KPA= 1000NMxx2= 1000KGMSxx2= 100098XE-4 KGFCHxx2 - 100OlaquoE-498007031 LBFINraquolaquo2- 100068904 LDFMNxx2
PCV NSTEP
6894757Eraquo3 200
000008 000009
000010 000011 000012 000013 000014 000015 000016 000017 000018 000019 000020 000021 000022 000023 000024 000025 000026 000027 000028
1 READ (910END=1000) INPOTOPDTHRESH READ(915) ELEWE0EKARNIN2
PO = TO = PB raquo EL = EW =bull ED bull= EK -IK = AREA PER AREA PER EO -EK -Oil -
000029 000030 000031
1E3laquoP0PCV 18raquoT032 lE3laquoPHPCV EL254 EW254 ED254 EK254 0 = EWxEL bull 2laquoltpoundVEL) - AREA144 = PER12 ED12 EK12 4XAREAPER
XLO raquo E00H50laquoNK26N2 1FltXLDLE12) GO TO 400 RK = DH4EK FF = 10(2xDLOG10(RK)laquo174)laquolaquo2
IF(INEOI) THEN TEHP - TO TEHP= (TEHP-320)x05555556
- 2 6 -
JAERI-M 87121
表B5 原研版プログラムリスト
FORTRAN 17 Vl0L31 OATE 870408 T1HE 155947
nU
FS
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C _ IHE IHPUT T日 TIIE PROGRAH -
E
C flRSI CARO C IH司 1 ーgt IHITI~ l lY SATURATEO lQUIDIHPUT TEHEflATURE OHlY C I H包 2 ーgt INITl~LLY SATURATED lQUIDINPUT PRESSURE OHlY C 1 N-j ー gt INITIAllY SU8C801ED lIQUIDINPUT 80TII IEHERAlURE AND PRESSURE
C PO STAGHAT 10N PRESSURE CKPAgt C TO bull STAGHAIlON TEHPERATURE CC1 C PB 日向CK PRESSURE CKPA1 C TfIRESII ロ TIIERSIIHOlOVAlUE ORIGINAl VAlUE冨IE3
E C SECOHO CAR日C EL CRACK LENGTII 2C CCH1 C EW CRACK-OPENING DISPlAfEHENT C目白 CCH1
C ED CRAEK 日[PIHL CCH1 C EK THE IIEIGIIT OF PROTRUSIOH日F TlIE R日UGIIHESSGRAIH FROH TIIE HEAH
SURFACE CCHJ C AR 雪 AREA RATIO AEIAO C Hl HUH日ER Of 90日EGREES TURHS IH TIIE CRACK PATH C N2 HUHBER OF 45 OEGREES TURHS IH THE CRACK PATII
E C 車率志 JAERlS STEAH TA8LE 取
E
C SIEAHZCPT VIISIHOEX1 IHDEX=O 苧) SUDCOOLED WATER日R SUPERIIEATF目 STEAHlHPUT s日TII PRESSURE
AHD IEHPfRATURE C 1 H日EX=1 -ーgt SATURATEO STEAH lHPUI TEHPERATURE C IHOEX=宮崎⑤gt SATURATEO STEAH lHPUT PRESSURE C IHOFX=3 -gt SATURATEO WATER INPUT TEHIgtfRA1URE C I HnEX=~ -回) SA1UIlAIEO WATER lHPUl PRESSURE
E 000001 IHPlCIT REAl竃6 (A-IIO-Zl 0000日 日HMON IfPI PO ToltLDFF AR IH COOH TIIETA
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1KPA= 1日OOHIH竃取2= 100日KGIHS-2- 1000198-[4 KGFICH2bull 1000皐Elsquo命198007031 LBFlH21000168904 l日FI J N2
000006 PCV 669lsquo757Eφ3 000007 HSTfP 200
000008 1 READ C910EHD=10001 IHPOIOP日IIIRESII00009 REA日(9151 ELEWEOEKARHIH2
U
W
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AREA = EW事 El
PER 2CElltELJ AREA AREAI144
PER HRI12 EO bull f01l2
EK EK12
目11= 4AREAPER no EOOH+50ltH126ltH2
IfCXL8LE121 G8 10 400
RK OHIlsquoIEKFF = 101 C2-0LOG10(RK1f14 2
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JAERI-M 87-121
000032 PRESS PSAT(TEMP) 000033 P0 - PRESSraquo14223133 000034 EHOIF
C 000035 DP - (PO-PB)FLOAT(HSTEPgt 000036 PL - P8 000037 30 CALL PR(PLPCCPTGCXEXTIC) 000038 IFUCE02) GO TO 55 000039 1FUCNE3) GO TO 40 000040 IK bull 1K+1 000041 PL - PLraquo0P 000042 1FUKLTNSTEP) GO TO 30 000043 GO TO 55 000044 40 PD1 - PL-PCC 000045 NH2 - NSTEP-IK
C 000046 00 50 I-1NM2 00004T PH - PLraquo0P 000048 CALL PR(PHPCCPTGCXEXTICgt 000049 IFUCE82) GO TO 55 000050 P02 - PH-PCC 000051 IF((PDllaquoPD2)LTO) GO TO 100 000052 PL bull PH 000053 P01 = P02 00005 50 CONTINUE
C 000055 55 PRINT 75P0T0P8 000056 GO TO 400 000057 100 COHTINUE 000058 PDL - PD1 000059 PDH bull= PD2
000060 000061 000062 000063
DO 200 1=150 PX bull (PHlaquoPOL-PLlaquoPOH)(PDL-POHgt CALL PR(PXPCCPTGCXEXT1Cgt POX bull PX-PCC
000064
000065
IF(ABS(PDX)LTTHRESH) GO TO 300 laquogt THRESHOLD VALUE WAS CHANGED BV HASH laquobulllaquo laquobulllaquo THRESHOLD VALUE WAS CHANGEO BY ISO 620206 laquolaquolaquo
IF(ADS(P0X)LT1E-3) GO TO 300 IF(ABS(PDX)LTSE-3) GO TO 300 IF(ABS(P0X)LT1E-2) GO TO 300
IF(ltPDXlaquoPDH)GTO) GO TO 250
000066 000067 000068 000069 000070 000071
POL - POX PL - PX GO TO 200
250 PDH - PDX PH - PX
200 CONTINUE
000072 000073 000074 000075 000076 000077 000078 000079 OOOOSO
PRINT 220PlPHPDLPDH GO TO 1000
300 CONTINUF EN GH AREA PER ED EK
PCCPO AREAGC 144gtAREA 12laquoPER 12raquoED 12laquoEK
000081 PRESS - PCC
000082 000083
CALL JAERI(PRESSTEHPV0LGENTAGENT0G2gt CALL JAERI(PRESSTEHPVOLFpoundNTAFENTOF4)
000084 00008S 000086 000087 000088 000089 000090
PCC - PRESS TS2 bull TEMP H1 - EHTAF H2 bull ENTAG HHE - XTlaquoH2raquo(1 GO TO 500
400 CONTINUE
000091 000092 000093
PRESS = PO TEHP raquo TO GO TO (111213)
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JAERI-M 87-121
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POPRESSIlsquo223133
EHDIF
DP bull (PO-PB) IflOAHHSTEP)
PlP830 CALL PR(PlPCCPT GCKEXT ICl
IF(lCEQ2) G口 10 55
IF(lCHE3) GO TOlsquoIK 田 IKφ1
Pl bull PlDPIF([KLTNSTEP) GO TO 30
GO TO 55 ~O POI bull Pl-PCt
NM2HSTEP-IK
00 50 1IHH2PH bull PlOPCAll PR(PHPCCpTGCXEXTICl lF(lCEQ2) GO TO 55
P02PH-PCC IF( (PDIP02)LT0) G日 TO 100
Pl bull PH
POl 園 P02
50 C口HTlHUE
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00005S 55 PRINT 75POTOPB 000056 GO TO ~OO 000057 100 C日HTlHUE
00005B 日l bull POl
000059 PDH bull PD2
E 日日 200 1-150
PX(PIIPOl-PlPOHl(POl-POH)
CAll PR(PXPCCPT GCXEXT IC)
POX bull PX-PCC
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ロロロ0720日目73
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F((POXOPDH)GTO) GO TO 250
PDl bull P日X
Pl bull PX
G口 I日 200
250 POH bull POX
PH bull PX
200 COHT 1 HUE
E PRIHT 220PlPHPOlPOH GO TO 100口
300 COHT I HUf
EH bull PCCIPO
GH bull AREAGC
AREA 1 lsquo~ AREA
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CALL JAERI (PRESS TEHP VOlF EHTAF EHTOF U
PCC bull PAESS
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400 CONTl HUE
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JAERI-M 87-121
c 000094 11 CALL JAER1(PRESSTEMPVOLFENTAFENTOF3) 000095 GO TO 2000 000096 12 CALL JAER1(PRESSTEMPVOLFENTAFENTOF4) 000097 GO TO 2000 000098 13 CALL JAERI(PRESSTEHPVOLFEHTAFEHTOF0) 000099 2000 CONTINUE
C 000100 PO PRESS 000101 TO TEMP 000102 VLO - VOLF
C C 111 III NO CHOKING II I I I C filaquo2 = 2raquoR0(P0-PDgt - 2laquoai)HFTlaquolaquo3)UDFnNlaquogt C laquo 2laquoLflHFTlaquoraquo3raquo(3215LDMFTSlaquolaquo2WINlaquolaquo2 C 2laquo3215laquoLBMlaquoraquo2(FT12)raquoraquo2Slaquolaquo2 C bull 23215raquo144laquo(LBHlaquoSFTraquoraquo2)laquolaquo2 C - 926496raquo(LBMlaquoSFTltlaquo2)laquolaquo2 C
000103 GC2 9266112laquo(P0-PBgtm0 000104 GC - SlaquoRT(GC) 000105 GN = AREAraquoGC 000106 PCC bull PB 000107 XT - 0 000108 XA - 0 000109 AREA - 144laquoAREA 000110 PEB bull 12laquoPER OOOllt EB - 12laquoED 000112 EK - 12raquoEK 000113 GO TO 510
C 000114 500 CONTINUE
000116 CALL JAERKPRESSTEMPV0LGENTAGENT0G2gt 000117 CALL JAERKPRESS TEMPVOLFENTAFENTOF4)
C 000116 000119 000120 000121 000122
C 000123 510 PRINT 600 000124 PO bull P0raquoPCV1E-3 000125 PRINT 605PO 000126 TO = ltT0-32)18 000127 PRINT 610TO 000128 GO TO (520530540)IN 000129 520 PRINT 615IN 000130 GO TO 550 000131 530 PRINT 616IN 000132 GO TO 550 000133 540 PRINT 617IH 000134 550 PB = P8PCV1E-3 000135 PRINT 620PB 000136 PRINT 650 000137 EL - 254laquoEL 000138 PRINT 710EL 000139 EW - 254laquoEW 000140 PRINT 720EW 000141 ED = EDlaquo254 000142 PRINT 670ED 000143 DH raquo 0Hlaquo254raquo12 000144 PRINT 730OH 000145 PRINT 695XIO 000146 EK = EKgt254 000147 PRINT 675EK 000148 AREA = AREA2542 000149 PRINT 660AREA 000150 PER = PERraquo254 000151 PRINT 665PER 000152 PRINT 680AR 000153 PRINT 685Nl 000154 PRINT 690N2 000155 PRINT 700THRESH 000156 PRINT 750
C C 1 LBH(FT2raquoSgt = 488243 KGltHraquo2laquoS)
PB - PRESS TSA = TEMP 111 bull ENTAF H2 bull= ENTAG XA bull lt H H E - H 1 ) ( H 2 HI)
- 2 8 -
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E 11 CAll JAERI(PRESSIEHPVOlFEHIAFEHIOF3)
GO 10 2000 12 CALL JAERIPRESS TEHPVOlFEHIAFEHIOFlsquo】
GO 10 2000 13 CAll JAERl(PRE5SIEHPVOlFEHrAfEHrOFO)
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111111 HO CIIOK I NG 11111 G2 bull 2oROO(POPDI 田 2ClsHFT3)lDFIlH2
且 2lDHFT3(3215lDHFTS2)11 H2
bull 23215L日H2(FTtI212S2
軍 23215144ClDHOSFT2)E
bull 926496lBHS1 FI2)2
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GC2 bull 9266112(PO-PB)Vl日GC bull SQRT【GC)
GH bull AREAGCPCC bull PD
XT O XA OAREA bull 144 oAREA
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CAll JAER I (PRE5S fEHP VOLF EHIAF EHIOF 4)
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111 bull EHTAf
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GC bull GClaquo4S825 PRINT 770GC GH = GHraquo04536 PRINT 800GM PCC laquo PCC-laquoPCVlaquo1 PRINT 850PCC PRINT 900XT PRINT 950XA GO TO 1
000166 10 F0RMATlt1104F100) 000167 15 F0RNAT(5F1002110) 000168 75 FORHAU-10Xlaquolaquolaquo FLOW IS NOT CHOKED FOR THIS CASE bullbullbull
13F102) 000169 220 FORHATC-laquolaquolaquo FAIL TO CONVERGENCE bullbullbull bullbulllaquo TRY TO INPUT MUCH
bullLARGER THRESHOLD VALUE laquolaquolaquo4F154) 000170 600 F0RMATC1 STAGNATION PROPERTIES bullbullbullgt 000171 605 F0I)HATC0PRESSUREltP0)F1002XKPAgt 000172 610 FORHATCOTEHPERATUREltT0)-F1012XCgt 000173 615 FORHATCOINPUT INDICATOR(IN)- 15 ---gt INITIALLY SATURATEO LI
raquolaquoUIDINPUT TEMPERATURE ONLY) 000174 616 FORHATCOINPUT INOICATOR(IN)- I 5 ---gt INITIALLY SATURATED LI
bullOUIOINPUT PRESSURE ONLY) 000175 617 FORHATCOINPUT 1ND1CAT0RUN) bull 15 ---gt INITIALLY SUBCOOLED LI
bullQUIDINPUT BOTH TEMPERATURE AND PRESSURE) 000176 620 FORMATCOBACK PRESSURE(PB)- F10 t2X KPAgt 000177 650 FORMATCOraquolaquolaquobullraquo CRACK GEOHETRY laquoraquolaquolaquoraquo) 000178 660 FORHATCO AREA-F1042X CHraquolaquo2) 000179 665 FORHATCO PERIMETERF10 2 2XCH) 000180 670 FORMATCO0EPTHF1O22XCH) 000181 675 FORHATCOROUGHNESS HEIGHTE1242XCM) 000182 680 F0HHATC0AHEA RATI0ltAEA0)-F102) 000183 685 FORHATCONO OF 90 DEGREE TURN110) 000184 690 FORHATCONO OF 45 DEGREE TURN-110) 000185 695 FOBHATCODEPTHHY0R 0IA-F101gt 000186 700 FORHATCOTHRESHOLD VALUE F105Mgt 000187 710 FORHATCO 2C-F I052XCHgt 000188 720 FORHATCOCODF1052XCH) 000189 730 FORHATCOHYDR OIA-F10 5 2XCM) 000190 750 FORHATCOlaquolaquolaquolaquo OUTPUT ) 000191 770 FORMATCOCRITICAL HASS FLUX E154 2X KGMraquoraquo2SEC ) 000192 800 FORHATCOLEAK RATE E1542XKGSEC) 000193 850 FORHATCOPRESSURE AT EXIT PLANE - F1012X KPA1 000194 900 FORNATCODUALITY AT EXIT PLANE -F104) 000195 950 FORHATCO 8UALITY AT BACK PRESSURE gtFI04gt
000196 000197 FORTRAN 7 JZK500I-1 JZK500I-1 JZK500I-I
C C C C
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000002 000003
1000 STOP END
7 ERROR HESSAGES PROGRAH NAMECMAIN )FLAG(Igt0PT1H12Elt2gt NAHPP NAHCD THE COMMON BLOCK HAS THE ELEMENT ALLOCATED ON AN INVALID BOUNOAR NAN-PP NAHDH THE COMMON BLOCK HAS THE ELEMENT ALLOCATED ON AN 1NVAL10 BOUNOAR NAHPP NAHsTHETA THE COMMON BLOCK HAS THE ELEMENT ALLOCATED ON AN INVALID 6OUN0AR
SUBROUTINE PR(PCKPCCPTGCXEXT1C)
IN=1 --gt INITIALLY SATURATEO LIQUIDINPUT TEMERATURE ONLY INlaquo2 --gt INITIALLY SATURATED LlflUlOINPUT PRESSURE ONLY 1N3 --gt INITIALLY SUBCOOLEO LIQUIDINPUT BOTH TEMERATURE AND PRESSURE
IMPLICIT REALraquo8 ltA-H0-7gt CONHON PP POTOXLDFFARINC0DHTHpoundTA
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P0 - PRESS VtO - VOLE GO TO 1000
INPUT PRESSURE ONLY I II
2 CAIL JAERKPRESSTEMPVOLFENTAFSLO4) TO = 1EHP VLO bull VOLF GO 10 1000
1NPU1 no III PRESSURE AND TEMPERATURE III
3 CALl JAERKPRESS TEMP VOLFENTAFSLO0gt VLO bull VOLF
1000 CONTINUE
PRESS - PCK
CALl JAERKPRESS TEMPVOLGENTAGSGC 2) CALl JAERKPRESSTEMPV0LfENTAFSLC4gt
PCK = PRESS TS - TEMP VGC = VOLG XE = (SLO-SLCW(SGC-SLC) CN = 10 J F(XELT005) CN=0raquoXE XT CNraquoXElaquo(1 -EXP(-BltUD-)gtgt XH - CNraquoXE-XTBKXLD-12)
200 PCI - PCK-05 PC2 bull PCKt05
PRESS - PCI
CALL JAERKPRESS TEHPVOLGENTAGSGI2) CALL JAERKPRESSTEMPVOLFENTAFSLt4gt
PRESS PC2
CALL JAERKPRESS TEMP VOLG ENTAG SG2 2) CALl JAERKPRESS TEMP VOLF ENTAFSL24) TS - TEMP OSL - SL2-SL1 OSG - SG2-SG1 OXE - -(lt1-XEgtlaquo0SLraquoXElaquo0SGWltSGC-PICgt GC2 = (XTraquoVGCPCKAKAPPA-(VGCVLOgtlaquoCNlaquoOXE)32174144 GC - 1GC2 IF (GC2GT0) GO TO 50 IC - 3 RETURN
50 GC=S0RT(GC2gt DPT bull GC2laquoVL02CDlaquo2314n44laquoARlaquolaquo2 PT = PO-OPT IF (PTGT3) GO TO 100 IC - 2 RETURN
100 CONTINUE
PRESS - PT
CALl JAERKPRESSTEHPVOLGENTAGS2)
PT - PRESS TS - TEMP VGT - VOIG VGH - (VGKVGO2 AI - (1 - 2laquo(1 -ARWXLD)AR GH2 = GClaquoltl t ] A Iraquoraquo2gt2
ACCELERATIDNAL PRESSURE DROP OPA - GH2laquoXTlaquo(VGC-VL0)
FRICTIONAL PRESSURE DROP DPF = FFlaquoULD-12)raquoGH2raquoC(l-XH)raquoVlOtXHlaquoVGM)2
PRESSURE DROP DUE TO AREA CHANGE
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GO 10 1000
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000052 1F CPTGT31 GO 10 100
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CN 1 0
IfCXELT005) CN=70on n CHoXEoCl -EXP(-DOlO-12)))
XH bull CNXE-X10CXlO-171
200 PCl bull PCK05PC2PCKφ05
PRESS bull PCl
CAU JAERI (PRESS TEHP VOLG ENTAGSGI 7)
CAU JHR 1 (PRESS IEHP VOLF [N1Af SL 1》
PRESS bull PC2
CAll JAERIIPRESSTEHPVOlGEH1AGSG22) CAll JAERI(PRESSTEHPVOlFEH1AFSL24) IS TEHP
OSl bull SL2-Sll
OSG SG7SGlOXE =〈【I -XEl OSL XEoOSG1ISGC-~lCIGC (X富VGCIPCK I AKAPPA -IVGC -VLO oCNoOXE) 132114144
GC2 罵 IGC2IF (GC2G10) GO 10 50
IC 四 3
RE1URH
CAll JAERTIPRESSIEHPVOlGEN1AGS2)
P1 bull PRESS
IS TEHP
VG1 bull VOlG
νGH (VG1VGCl12 AI bull 11-121I-AR)IXlOllAR
GH2 GC7111AI2)2AttELERA11日MAl PRESSURE OROP
OPA 附20XTo(VGC-VLOJ
FRICTI日制Al PRESSURE DROP
OPF FFO(XlO-12JGH20111_-XHJoVlOX制oVGHJI2
PRESSURE OROP OUE 10 AREA C制ANuE
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raquoraquo NICHT VERSTEHEH 7 7 7 7 7 7 7 7 m m OPG - 05laquoltlVLOt1ltXTraquoVGCraquolt1-XTgtraquoVLO)gtlaquoXLDraquo0HlaquoSlN(THETAgtM44 77777777777 N1CHT VERSTEHEN 7777717777777
TOTAL PRESSURE DROP THROUGH CRACK PCC bull PT-(DPADPFlt0PAA)J2174144-DPG
000069 RETURN 000070 END FORTRAN 77 ERROR NESSAGESl PROGRAM NAHEltPR )FLAG(1)OPTIMIZED) J2K5001-1 NAHlPP NAHlCD THE COHHON BLOCK HAS THE ELEHENT ALLOCATEO ON AN INVALID DOUNDAR JZK500J-1 NAHlPP NAHtDH THE COHHON BLOCK HAS THE ELEHENT ALLOCATED ON AN INVALID DOUNDAR J2K5001-1 NAMiPP NAHtTHETA THE COHHON BLOCK HAS THE ELEMENT ALLOCATES ON AN INVALID DOUNDAR
000001 000002
000003 000004 000005 000006 000007
SUBROUTINE JAER1ltPUSATUSAVUSAHUSASUSAINDEX) IMPLICIT REALraquo8 ltA-H0-Zgt
JAPAN lt USA
PJAP laquo 0070308laquoPUSA TJAP raquo 0555556laquoltTUSA-32) VJAP = 0062427laquoVUSA HJAP - 0555556laquoHUSA SJAP - 0555556SUSA
000008
000009 000010 000011 000012 000013
CALL S IEAMZ(PJAPTJAP VJAP I IJAP SJAP INDEX)
USA lt JAPAN
PUSA TUSA VUSA HUSA SUSA
bull H223133laquoPJAP - 1 8 laquo T J A P 3 2 - 1 6 0 I 8 7 raquo V J A P - I BOIIJAP - I 8raquoSJAP
000014 0000 IS SPECIFIED OPT END OF CClMPRA
RETURN END ONS OPTIMIZEC2)LINECOUNT(O)NOSpoundlM(JAERI1)SOURCEDEBUGltSUBCHK)NOHAP T10H
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11111111111111 NICHT VER宍TEHEN 11111111111111 000067 OPG bull 05(1VlOt1(KVGCHlITlVlO)IOXlOOHSlNC1HETAII 1~~
11111111111111 NICHT VERSTEHEN 11111111111111 E
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PRESSURE(PO) 15500 KPA
TtNPERAllllllltTO)= 2880 C
INPUT lNDICATOR(IN) 3 bull--gt INITIALLY SUDCOOLEO LIQUIDINPUT UOTIl 1ENPERATURE AND PRESSURE
BACK PRESSURE(PB) 1014 KPA
CRACK GEOMETRY
2C = 635000 CH
COD= 003300 CM
DEPTH 571 CM
IIYDR DIA= 006566 CM
DEPTHIIYDR 01A = 870
ROUGHNESS HEIGHT 062000-03 CM
AREA = 02095 CM2
PERIMETER 1277 CM
AREA RAT10(AEA0)= 100
NO OF 90 DEGREE TURN= 0
NO OF 45 DEGREE TURN= 0
THRESHOLD VALUE = 001000
OUTPUT
CRITICAL MASS FLUX = 043900+05 KGM2SEC
LEAK RATE = 091990+00 KGSEC
PRESSURE AT EXIT PLANE = 61816 KPA
QUALITY AT EXIT PLANE = 00112
QUALITY AT BACK PRESSURE raquo 03643
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titil--Illit--lie-
JAERI-M 87-121
表B6 原研版コードによる EPRI例題解析結果
ldquo STAGHATIOH PROPERTIES 車窓噂
PRESSUREIPO) 15500 KPA
TEHPER111I1E(10)白 2880
tNPUT lHDICATDII(tH) gt tHITt LLY SUnCOOLEO LtQUIDIHPUT U0111 lEMPERAIURE AHO PRESSURE
UACK PIIESSUIlEIP日) 1014 KPA
定事獄事蹴 CRACK GEOHETRY 事噂康志事
2C= 635日00 CH
C日日 003300 CH
OEPTH= 571 CH
HYDR DIA- 006566 CM bull OEPTHHYOR OIA= 870
R日UGHHESS IiEIGIIT= 062000-03 CH
AREA= 02095 CHo事2
PERIHETER= 1277 CH
AREA RATIOIAEAO)= 100
HO OF 90 DEGREE TURH= 0
NO OF 45 DEGREE TURN=
THRESIiOLD VALUE 001日00
事事覇ldquo OUTPUT -
CRITICAL HASS FLUX 043900+05 KGH車窓 2SEC
LEAK RATE 091990+00 KGSEC
PRESSURE AT EXIT PLAHE 61816 KPA
QUALITY AT EXIT PLANE 00112
QUALITY AT 8ACK PRESSURE 03643
J1
1
9
トILLttu
LFLドEKFbfgzhrreE
-32一
JAERI-M 87 -121
mmzmmampiz laquot BE nnTmxzm 4 s t n r-- f G 2
J
^ 2 - D h C G 2 v d Z
= mdash T G 2(xv g+ ( l - x ) v bdquo ) d z
fC2
- ^ C (xv g +( l - x ) v 1 0 K L D h - 1 2 ) )
f = T ( | - 1 o U 2 ) (19)
TxZgtnZ0 sectgfflffi(H-ft^poundtiott5copy^Nikradsereg^poundffl^Tf pound
p = 2 1 o g ( R h k ) + 1 7 4 (20)
14 fflOEfipoundKraquoiSSltcopyMamp
Pc = P o - A P t o a l = F ( G c )
=PO~Y1^ ( Af ) 2 + 1 + ( i f ) 2 X c ( v ^ V l o )
+vo 1 - ( ^ ) ) + x ( v v ) U - ( - ^ ) 2 )
+ ((xvB+ (1-X)VJbdquo(LDI-12)) (21)
i t t S o BDraquoc5igtrpc poundampSfcfiG cgEftTteltTittfcgtttl gt raquo _ e c reg G c ^ a 6 5 0
- 5 -
JAERIM 87121
最後に管摩擦による圧力降下は凶の第4項で表示され
L f G2
ムPr=J 一一一一九 ρ2Dh
=iIL GZv dz 2 Dh J 0
=ム sG2(xvg+ (l-x)v1o)dz 2Dh
fG2
=子 ([ xVg+ ( 1 -i( ) V 10 ) (L Dh -12 ) )
となる Dhはz11依存せず一定とみなしているので積分の外に出しである
管摩擦係数 fは
f=T(tρu2 )
U8)
U9)
で与えられるき裂の表面は十分荒いと考えられるのでNikradseの式を用いて fを
i=叩 Rhk)+174 四)
で評価する
14 出口Eカと臨界質量速度との関係
以上で側で定義した 4個の圧力領失項が定まったき裂出口における圧力は出口における質量
速度の関数であるから
PC = POームPtotal=F(Gc)
G~ V10 Ac = PO -c ( I~ (一一+1+ (五一iHXc (vgC-vlo) ) 2 C Ao
+VIO 1 -(うと))+王仔g-V10) 1-合))
+fx干g+ (1一五)VIO ) (LlDh -12) ) 1)となる聞においてPCを求めるにはGcが既知でなくてはならない次章で乙のGcを求める
-5ー
JAERI-M 87-121
2 2ff iB^Mi$laquoGc (123)
(1) if^fflrMUiffi^Jx-r mamptirZo (2) ^copyfpoundJg M t t H i ^ K i ^ ^ u B u = l i i S (3) 0 s J L D t laquo 1 2 T l x = 0
CfflltS^copyfeilcG c(i
G = - C x - ^ + ( v 6 - v ) - g )- (22)
i laquo t gt 5 o Ql)poundgtpoundiq22)poundALlaquoSIlpoundttiiA(pound^LCo T ^ e teffiaKfctf S t tS i l pound ^ L T l gt 3 o
fltffcatfcfcT LT lt pound laquok -p left s 0 Henry li-3poundiBlaquoaEBrticfctf 1 ttaaampflEOampMffli ffKH--gpoundffiLfc an tnffl^ntfLDhsi2olaquolaquoKiraquor
= N dp dp
i ^ S o c e l t
N = 20 0 xE xE lt 005
N=10 x E S005
X E = C 4 ~ pound J E S g - Si
d x E _ u XJ dp ^ x dp (2laquo dp -s J E
amppoundftlMScopyEttttl9amppoundft0 6 i T
dv vbdquo _ dp pj-
r = C p c v
- 6
JAERIMB7121
2 2相臨界質量速度Gc(123)
Gcを求めるに当って以下の仮定を設ける
(11 き裂中の流れは低クオリティ高圧とする
(2) その結果流れは均質となり usul= 1となる
(3) 0 ~ LI Dh ~ 12では X==O
乙の仮定のもとにGcは
Gトー〔 xh+(vg-vl)451ildp
bull 0 bullbullbull ap 2)
と表わせる(1])をもとに闘を導入した結果を付録Aに示した下添字eは出口における状態量
を示している
L Dh孟 12の領域では相間質量移行率が無視できなくなるかっ図1図 21ζ示したように圧
力が急激に降下してくるようになる Henryは一定面積流路内における l成分臨界流の棺間質量
移行率11関する実験式を提示した (11)乙れを用いればLlDhミ12の領域において
回)
となる乙乙lζ
N = 200 XE XE lt005
N = 1 0 XE 主主005
Sn -S X= (ーとーeJ
助
Sg-SI ldquo
乙れを微分して
Aιds dXE
(1-x)ザ +x孟止XE - dp 0P dp にSg-Syen
-E 幽
iii
であって添字Eは熱力学的平衡状態を示しておりすべての状態量やその微分値は上流側よど
み点抗態を固定したままで熱力学的平衡条件から定まる乙とを示している
さらに蒸気相の圧縮性は等温変化のもとで
dvι=ーヱL
dp pr 四
r = cpl c
-6-
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G2
c = [x - ^ - ( v ^ v ^ N - j j ^ 1 26)
x = B ( x L T - x ) d ( z D h - 12) (27)
B = 00523
x L T = N x E (28)
T amp 3 0 (Z7)poundz = 12D h(x=0) i z = L ( x = x e ) i copy F B T e laquo t pound plusmn
x = x L T [ l - e x p - | ( z - L ) H x e expC-i ( z -L) ] (29) Dh Dh
i t t O z = 12Dh Tx = 0 laquo S lt 8 f c f t A f i t f
Xe=xu T Cl-exp-B(LD h -12)J] (30)
secttftSlt fclt29)pound z =12 Dbdquo pound z = LCD^-eatiJ-LTtfflgliKfcW-S 3^ J T-fpound$a6
X L - 1 2 D ^ 1 2 D h x d z
mdash XLT _ D 1
B LDb-12 u
Po - P B = -^pv bull (32)
G = gtu $ X
G = v 2 o ( P o - P B )
- 7 -
JAERI -M 67121
で与えられる聞と闘を聞に代入すれば
G宮〔 xiL(vg-V10)NAEi〕2pr 8 υ dp (26)
となる
混相体のクオリティ xは指数関数的IC緩和するとして
x=B(xLT-x)d (zDh-12) 町)
としてみるここに
B= 00523
XLT = NXE 側
である闘を z=12Dh(x=O)とz=L(x=x)との閣で積分すると
x= X州一切ト喜 (z-L)))+ Xe時ト主 (z-L) 1 JIh Llh
倒)
となり z=12Dhでx=Oなる条件を倒に代入すれば
X=xLT(1-expーB(LDh-12) J) (30)
が得られるまた仰を z=12 Dhとz=Lの聞で積分してこの区聞における平均クオリティを求め
ると
王=--L-fL xdz L-12D
-nd
一D一
F一YLA
一BT
X 一一
(31)
が得られる
最終的に凶と聞とを同時に満足するGcを見い出せばよいそれには出口圧力を変化させてくり
返し計算でGcをもとめる必要となるデータはき裂形状とよどみ点圧力温度である
また流れが臨界流に達していない場合は単相流非圧縮性流れの式から
Po -PB= 2ρu同 間
G=ρuゆえ
G=2ρ(Po -PB ) 倒
となるf
(2)ではG= 2g石O-PB)となっているが間違いだと思う EP副プログラムで酬を使用している
ので問題はない
-7ー
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3
(1) BWRjMampgft (2) PWRaKftft
lcfcy-Ssch80fcJO schl60ffl^|l)^tcopyiiia^^is6Co itampamppound-amp 1 icf^to poundcopyt raquo - e ( 4 S a S 2 c pound8(BI |alaquot tC0Dpound 8 l raquo S L f 5 gt - laquo i L f c o 2c = 20 50 100 mm COD=005 010 015 020 025 mm U i 4 B 8 B 12B 16 B copy sch 80 amp J Ofschl6Og2copy0PWpound Ltz0
3 - K0fctjpound LTt tEI^Ka i igGc (kgm7s) ^ 5 ^ 8 ) 1 ^ f c pound ICKATcopylaquot 9 K 3iiBlWpoundLTGc (gpmmm 2)^J6Co
1 kgm2s= 11 mVs=(l378543)gallon10 6mm 2(l60)min
- 1585 xlO^gpmmm2 (34)
W c = G c 2 c C O D (35)
31 n5tflraquoaaGepoundpound8JBttpoundregNff
= 100mm 5OmmiLfcfl0GeM^LT^5o 2 o O H i J t g f 6poundi^f( poundpoundlt I f t o T l i bull S t i t f ^ ^ S o 2c = 20mmff l l ( iLT( i^^^l l4 g]5 i ^ lt ^ - t - 3 f c 0 oIC|a6 iH7t i2c=100mm 20mmcopyBcopyPWRiIiK^copyGlt 2-^rTo ftiO ^JimdashSfcLT^So 2c=50mmcopyH(i^LT( i^ j ^^ Ccopy 2 f tcopy l lpoundpoundlt- i f e L T W c 0 pound ftrt6g^)8(amp0$M8
JilJcopyCltt^tgtaBiKlttGelttcopyBI^plusmn2clci^cff-rcODiLfccopyffi^-SCii5laquoo L T E f f P S i laquo e E f r laquo f f f t t lt 3 6 a f f 4 L i t t f c 4 amp S raquo laquo i t t 0 e
32 n j M t t 9 U W pound pound 8 pound t t lt a gt M i
-3flcWclttS^WltbcopyM^to5o SHcopyi iraquoraquoplusmnGcbulllaquolaquoltbull W cCgpm)poundampfflLT (^copy-CCfflffiO^^^ffl-C^So S8raquo6Eri3Tfc fflfcJcSWc^^-To H8Ki5gpm lregJ|gpound lgpm|SS$ampSLT3o CfflSI^ffl^SCifcfcoT KtziZ2 c = 100mmpoundbull-
- 8 -
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位司考3
原研版漏洩率解析コードを用いて
(1) BWR巡転条件
PWR運転条件
における sch80および sch160相当肉厚からの漏洩率を求めた計算条件を表 1IC示す乙の計
算ではき裂長さ 2cき裂開口変位CODとき裂深さ Lをパラメータとした 2c=20 50 100
(2)
mm COD = 005 010 015 020 025 mm Lは4B 8 B 12 B 16 Bのsch80およ
びsch160配管の肉厚とした
コードの出力としては臨界質量速度Gc(kgm2 Is )が得られるがζの値をもとに以下のように
単位換算をしてGc(gpmmm 2)を求めた
ー
-lili--
1 kgm2s= 11 Im21 s = ( 113 78543 ) gallon 1 106mm2( 160) min
(問)= 1585xlO6gpmmm2
Dhは(1)から求めたまた質量流量Wcは
(35) Wc= Gc 2 c COD
から求めた
臨界質量速度 Gcとき裂形状との関係
図4から図7にGcとCODとの関係を示すこのうち図4と図5はBWR運転条件において2c
=100mm 50mmとした時のGc値を示している 2つの図を比較すると両者は全く重なってい
る乙とが分かる 2c=20mmの図は示してはないが図 4図5と全く同一であったっき1ζ図6
と図 7は2c= 100mm 20mmの時の PWR運転条件のGcを示すやはり両者は一致している
2c=50mmの図は示してはいないが乙の 2枚の図と全く一致していた 乙れが臨界流の特徴
31
jitBilli--Eiri--
である
以上の乙とからき裂形状と Gcとの関係は 2ciζは依存せずCODとLにのみ依存する乙とが分る
そして配管口荏が大となる程配管肉厚すなわちき裂深さ Lが大となるため管摩擦が大となるので
Gcが小となるのである
臨界質量流量Wcとき裂形状との関係
つぎにVれとき裂形状との関係を求める現実の漏洩量はGcではなく Wc (gpm )を使用して
いるので乙の値の方が有用である図8から図13までに聞によるWcを示す図8Irは 5gpm
限界線と 19pm限界線が示してある乙の図を用いる乙とによってたとえば2c=linfinmmを有す
-8-
32
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h 16 4 y-^sch 80Egjampraquoamp5 gpmOiiS ipound-4gtLSCODfflffigglc^iampSCt^tijjfeSo 3 copy0y^(tCOD==O22mmpoundgEltampltitl6o BWRPWR0M-Ji3pound[118 tmuttktamptZC t claquofc oTPWRBcopyWc 02fJBWRB$0Wc =fc 0 W t ^ S C i ^ S o cnlaquoGc0fi 5 PWRI$ copyBWR8$J raquogt fc^-eab-Sraquopound-bullampbdquo
S)14^tH17lCig|W(C2c^fS^TCODiLi^^degy gt - pound UcMfregW cpound^-ro CfflEl A^2c fc J c cOD^ h i t t n i f a i S t f ( i S ^WcA laquo Jgt t5C iU lt raquoS o W c ( i 2 c
33 1 3 5 gpm europound bullamplaquoraquo- pound
S8gtraquoiai3ffl^rWc= 1 3 5gpmpoundpound-tf LtfbullgfrcopyCOD poundig^-i ^gtT Ciamp0Wlaquo pound ^ ^ 5 2c i f f lBg^B^t ^ lcLfc0^18iS l9TT5o 2 c 0 ( i LT(i20 50100mm 0 3 ^ laquo D ^ 5 gt - pound LfcOt i gt^in( i5^Wcmdash^t + S 2cpoundCODcopyfi0i|Mamp-fe-ViMampttDmfrZnZnampo ^gtH18 19iefctPTWc=3 5gpmpoundt3-zZ7-9ampampZtljetl2 ^ J t f 1 ^ L ^ ^ - ^ i i n - r ^ ^ ^ a f t t i 2c= 20mmT(iCODgt 025mmi^oTLt-55^J -T5o I tSCf005ltCODi025mmt r^k^-1i CODgt 025mm(Co(gtTttltraquoLT^
4 M lamp
(1) laquopound3 (2) SMP^amp (3) tsmmz
(1) Kft^GcttsectpoundEHnpoundttpoundpound9E|3icttU 58[gltlciittLtt^o ^LTitfS
(2) 1 3 5gpmpoundiStSlflngfipoundsectSfipound0|lf|poundIILfco
- 9 -
符
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る16インチ sch80配管から 5gpmの漏洩を与える CODの値を容易に定めることが出来る今
の例ではCOD=022mmと読みとれる BWRPWRの差で見ると図8と図11とを比較する ζと
によってPWR時のWcの方がBWR時のWcよりも大であることが分る乙れはGcの値がPWR時
の方がBWR時よりも大であるからである
図14から図111ζは横軸lζ2cを採ってCODとLとをパラメータとした時のWcを示す乙の図
から 2cおよびCODが小となれば当然ではあるが叫が減少することがよく分るまたWcは2c
lζ対し直線で変化する
33 1 35 gpmを与えるさ裂寸法
図8から図13を用いて既=l35gpmを生ぜしむる所のCODを読みとって乙れらのWcを
与える 2cとの関係を明きらかにしたのが図18と図19である 2cの値としては 2050 100mm
の3点のみをパラメータとしたので少々雑ではあるがWcを一定とする 2cとCODの値の組み合せ
状態がとの図から得られるなお図1819において叫=35 gpmを与えるデータ点がそれぞれ2
点および 1点しか与えられていない理由は 2c=20mmではCODgtO 25mmとなってしまうから
である計算では 005 孟 COD~ 025mmまで変化させ CODgt O 25mmについては計算してい
ないためである
4結 論
米国電力研究所が作成したき裂からの漏洩量を求める計算コードを原研機にマウン卜させた
初期流体は飽和水かサブクール水であって臨界流モデルとしてはHenryのモデルを使用してい
る乙のコードを用いて質量流量を
(1) き裂長さ
(2) き裂開口変位
(3) き裂深さ
をパラメータとしてBWRPWR運転条件で求めたその結果以下の乙とが分った
(1) 質量速度Gcはき裂開口変位とき裂深さに依存しき裂長さには依存しない そしてき裂
関口変位が小なる程またき裂深さが大なる程Gcは低下する
(2) 1 3 5 gpmを与えるき裂開口変位とき裂長さの関係を図示した
謝 百字
本報をまとめるにあたっては構造強度研究室柴田勝之博士よりまたプログラム編成にあたって
はCSK関谷秀郎氏より有益なコメントを受げました
-9一
JAERI-M 87-121
n m
[1] RP Collier et al Two-Phase Flow through Intergranular Stress Corrosion
Cracks and Resulting Acoustic Emission NP-3540-LD April (1984)
[2] D Abdollahian B Chexal Calculation of Leak Rates through Cracks in Pipes
and Tubes NP-3395 December (1983 )
(3) M E Mayfield et al Cold Leg Integrity Evaluation NUREGCR-1319 R 5
February ( 1980)
(4) fciF ampa w Effaa i8gtampcopylaquoKmlaquoE 23regBampteygts9AmtiiMix M B313C1986)
C5) T Yano E Matsushima A Okamoto Leak Flow Rate fromThrough-Wall Crack
in Pipe 2nd ASME-JSME Thermal Engineering Joint Conference Hawaii
March (1987)
(6) K Shibata S Miyazono T Kaneko N Yokoyama Ductile Fracture Behavior of
Circumferentially Cracked TYPE304 Stainless Steel Piping under Bending Load
Nuclear Engineering and Design vol 94 (1986)
(7) mm amp mihiifr Ramp^ampti+ampsvsmmmltDmmitMyen9plusmnLBBMb E8laquo24laquo5 (1986)
(8) mm raquo WHS wmttziiMmmmampGtzGt yf-pssus304SiBejraquofcj ampSTS42ampXmampBltDampmtM$M JAERI-M 86-078(1986)
(9) amp^ mm M sraquo m^ampampmttvmmmmt2gtw JAERI-M 85-064 (1986)
cio) gem mm raquo Bgt ejFElaquottcopyffittttlaquofcHetpound (raquo2laquo) JAERI-M 86-098(1986)
(11) R E Henry The Two-Phase Critical Discharge of Initially Saturated or Sub-
cooled Liquid Nuclear Science and Engineering 41 (1970)
(12) R E H e n r y HK Fauske The Two-Phase Critical Flow of One - Component
Mixutures in Nozzles Orifices and Short Tubes J of Heat TransferTrans
of the ASME May (1971) fcJfgcopy$IE8 (1 sep 1987) K^^rJpoundlTlc^StfregXtt^^fcf f le i i JDLrJlto
(A) T Yano et a l Leak flow rate from through-wall crack in pipe JSME
Tuternational Journal to be appeared
(B) T Yano et a l Evaluation of leak flow rate and jet impingement related to leak before break Nucl Eng Design to be appeared
CO H John et a l Kritische Leckstromung aus rauhen Rissen in Druckbehaltern
kfk 4192 to be appeared
- 1 0 -
]AERI -M 87121
献文考参
R P Coll ier et al Two司PhaseFlow through Intergranular Stress
Cracks and Resulting Acoustic Emission NP-3540-LD April (1984)
D Abdollahian B Chexal Calculation of Leak Rates through Cracks in Pi pes
and Tubes NP -3395 December ( 1983 )
M E Mayfield etal Cold Leg Integrity Evaluation NUREGCR-1319R5
February (1980)
矢野松島岡本配管貫通欠陥からの流出流量第23回日本伝熱シンポジウム講演論文
集 B313 (1986)
Corrosion 〕-〔
(2 )
(4)
(3 )
dnttbijuMANnu町frpド9Pドtμトゃに広
υιhhhl吻1
j
T Yano E Matsushima A Okamoto Leak F10w Rate fromThrough-Wall Crack
in Pipe 2nd ASME-JSME官官rmalEngineerir恵 JointConference bull
March (1987)
Hawaii
(5)
K Shibata S Miyazono T Kaneko NYokoyama Ductile Fracture Behavior of
Circumferentially Cracked TYPE304 Stainless Steel Pipi曙 underBendir事Load
Nuclear Er習ineeringand Design vol 94 (1986)
柴田金子横山ほか周方向欠陥を有するSUS304鋼配管の延性破墳挙動と LBB評価
圧力技術24巻 5号(1986)
柴田大場川村ほか貫通または未貫通欠陥を有する 6インチ口径SUS304鋼配管およ
びSTS42炭素鋼配管の延性破境挙動 JAERI -M 86 -078 (1986)
金子柴田大場ほか軽水炉配管材の延性破墳に関する研究 JAERI-M
(1986 )
安田柴田大場ほか軽水炉配菅材の延性破壊に関する研究(第2報) JAERI-M
86 -098 ( 1986)
85ー064
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
R E Henry Theτwo-Phase Critical Discharge of Initially Saturated or Suo-
cinfinled Liquid Nuclear Science and Er恵ineering 41 (1970)
R E Henry H K Fauske The Two-P加seCritical Flow of One -Cornponent
Mixutures in Nozzles Orifices aOO Short Tubes 1 of Heat TransferTrans
of the ASME地Iy(1971)
なお本稿の校正時 (1sep 1987)において以下に示す最新の文献を得たの守追加しておく
Leak flow rate frorn through-wall crack in pipe JSME
dl
噌
EA〔
(12)
T Yano et al
Tuternat ional Journal to be appeared
T Yano et al Evaluation of leak f10w rate皿 djet irnpingernent related
to leak before break Nucl Eng Design to be appeared
H John et al Kritische Leckstrるrnungaus rauhen Rissen in Druckbehal tern
(A)
(B)
-10-
to be appeared kfk 4192
( C)
JAERI-M 87 -121
i n laquo bull laquo =
Po To 2c COD L k m s kPa degC mm mm mm cm
BWR 6865 2845 20 50
100
005 010 015 020 025
86 127 174 214
0003
PWR 15651 3249 20 50
100
005 010 015 020 025
135 230 333 405
0003
plusmnfrZgtffifcsch 80SEW4 8 12 16BSIPlCffla L T ^ o
Jbampgttl iCschl60Eg 4 8 1216 Bf f i^ lCf f iSL-C^Sc
LIQUID bull sssssAr V A P 0 R Ysrysyxsaz
fyssy
t 0ltLDlt3
amp) ^
r
3 lt LD lt 12 vysssssssfsssssss-sgt-Ai
pound VSWAA
I DISPERSED I p V TWO-PHASE REGION
LDgt12
S-^mdash ^-A Ugt deg raquo bull bull bull
1 CHOKING PLANE -
V ASSUMED^ V ACTUAL-^
Z LD -12
0 2 LD h = 12 amp laquo 4 i amp 0 8 n t t t t S 3 c i i )
- i i -
~
JAERI-M 87121
件
圧 力「五度 き裂長さ き裂関口変位 き裂深さ 表面粗さ図 番
Po To 2c COD L k
kPa C mm 官官n 官官n c町l
005 86 20 O 10 12 7
BWR 6865 284 5 50 O 15 174 0003
100 020 21 4 025
005 135 20 010
230 PWR 15651 3249 50 015
333 0003
100 020 405 」025
--
条算2十表 1
上から順次sch80配管48 12 16B板厚に相当している
κヶノパル何〆シシ4ェ三
写汚字ヲヌ~ガミと
Pb PIyen lt110 lt 3 3 lt 110 lt I2 _
WAWH3ケ~Mとご
--一一一一一一沼稲zqTI附PHASEREGION
上から順次 sch160配管 481216 B板厚lC相当している
路話室grVAPOR
LlQUIO p芳男
AnE|し
z 110gt 12
するどい角を過ぎる飽和水もしくはサークル水のき裂内流動型式図 1
一一」ふれ」
ASSUMEOyen ーーーーー--~shyACTUAl-
yen Z
LlDh= 12なる場合のき裂内流動型式(11 )
-11-
110 bull 12
図 2
pound
exit plane Ac
Ai(z=12Dh)
inlet plane Ao
19B7 March 11
13 4 laquo Tf ft L13
I Po =6865 kPa =I 50000
0 0-5 Dh(mm)
i i i i i i i
0 01 02 03 1967 Apr 9 iso COD(mm)
33
14 BWRjlfe^ToKMKGciCODiff lBMSi (2c = 100 mm)
~明旬同司~~明弔問_--lt-~一一ー 1
一 一一hellip一一一一
50000
た白河
7ζ
infin7HNH
(2NE~E)UO
RURURURM
48um
PO =6865 kPa To =28450C
2C=100 mm k =30um e4
E EO5
E a 01
U lt)
会一4K0r-82amp0 exit plane Ac
tl
O
03
05 Dh(mm)
01 0-2 COD(mm)
O
O 1ge7 Apri 9 i田
inlet plane Ao
BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 100 mm) 図41
4EA L
き裂寸法図3
1987 March 11
o o o o in
JAE
RI-M
87-121
(s2iu6gtj)D9
CD bullvashy
in COCD
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58
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Q
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-13
-
」〉同河目
1
玄infin4IFNH
950000
(的
NE~mv-)υ
88
128 16B
48
Po= 15651 kPa To= 3249セ2C=100mm k= 30μm
pc
一一一一一一一一一一一 一
N
205 E 0 0
υ lt)
50000
(的
NEmv-)υ
B
B
B
4
8包絡
Gc d
凡 =6865kPa To =28450C 2C=50mm k =30um
叫
ε ε05 崎ε a m u () 1
51
O 05
Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
O O
Dh(mm)
o 01 0之 03COD(mm)
05 o
19amp7 Aprillgt iso
PWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係
(2 c = 100 mm) 図6BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係
(2 c = 50 mm)
1銘7April 17 iso
図5
JAE
RI-M
8
7-1
21
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co CQ torn
o
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O
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5
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2
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9 -14
-
Wc d
PO =6865 kPa To =2845 oc 2C=100 mm
k =30um
20 50αm
48
Po = 15651 kPa 了 =32490C
2C =20mm k =30μm
ピ巴回
Eginfin4I戸回目
10
引 2881 三12酎05ε1681 s
5gpm
nu
(Eao)U〉〉
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Nε230
88
128 16
eaε E 05 司ε a 01 υ
yen() h
O
Dh(mm羽n
o 01 ひ2 03 COD(mm)
05 O o
Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
05 O
la7 AprillO is図8 BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 100 mm)
T鎖rIMay7 Iso
図 7 PWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 20 mm)
JAE
RI-M
8
7-1
21
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-
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10
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20fPo To =28450C 2C =20mm k =30μm
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旬
o O Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
O 05
o 01 02 0-3 むOD(mm)
Dh(mm)
19S7 May 11 iso
BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 20 nun) 図 10
1987 May 7画
BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 50 nun) 図9
JAER
I-M
87-121
(s6gtt)DM
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CO
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10
ダWc20fF
T 0 =32490C 2C =50mm k =30μm
20
10 4
PO =15651 kPa To =3249OC 2C=100 mm
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』〉周知-eph
infin4E-N-
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Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
官賠7MayS is
PWR遂転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 50 mm) 図 12
1987A防illOiso
PWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 100 mm) 図 11
JAE
RI-M
87-121
H
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20
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PO =6865 kPa To =2B450C
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2C =20 mm k =30μm
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o 01 02 03 COD(mm)
05 o
1錫7May12 iso
BWR運転条件下の質量抗量WcとCODとの関係 (4B 8 B配管)図 14
PWR連転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c=20mm)
1967 May7 Is
図 13
JAERI-M 87-121
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PO =6865 kPa To =28450C
12 B 16 B
20
50 20
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世間17May 12 国
ド司
α3
1987 May 15 iso
PWR遥転条件下の質量流量Wcと2cとの関係 (4B 8 B配管)図 16
BWR運転条件下の質量流量肌と 2cとの関係(12B16B配管)図15
JAER
I-M
87-121
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-
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3
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50 100
2C(mm) 20 O
50
2C(mm) 20
1967 May 15也
1民r1May 9 iso
BWR速転条件下でWc= 1 3 5 gpmを与えるCODと2c図 18PWR運転条件下の質量流量Rと2cとの関係(12B16B配管)図 17
JAER
I-M
87-121
COCO CD
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』〉阿刃向玄infin48-N-
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Q
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po
100 50
2C(mm)
19J7 May明国
PWR運転条件下で叫=1 35 gpmを与えるCODと2c図19
JAERI-M 87-121
HMA Henry(DmWtilTil (12)
(i) mampltoamp $fl3 Wi = (gt ui Ai
3KSMB W 8 = lt o g u g A g (AD
(2) ilfampficopy^
d(WgUg+WiUi) =-Adp+dFw ltA2)
ffi^J^liaiCjS^^lttiii)llcj5^^(i^^^J0^trSiLTlaquo^^^^^-r5i (A2) (iWg=xW W = ( l - x ) W G=AW4ff l^ t
dp=-d[G x u g + ( l - x ) u ] (A3)
SJ^Bfra dG=OTltfc bullsect$raquopound (A3)laquo
dp=-GdC x u g + (1-x) u ) (A4)
i tt S o Bgf^fite throat g|5Tpound t 5 C i ^
c - _ [ d ( x u g + ( l - x ) u i 3 _ c d x k + ( l - x ) u i ^ 5 )
K l ^ f t laquo throat SiJKfclr
- g - k - 0 CA6)
T5o (A5) ICfe^TuipoundxlttkTg3gLrsecto
(A 7)
xG = lt0g ug a
(1-Ug =
- x) G = P ui
kui ( 1 --a)
fcOai ufB4-T4i
U ] = xv R +k ( l-x)vi c U ] = k (A 8)
tiss cn (A5)iclaquoAtn(i-^-=oatLT
-21-
JAERIM87121
付録A Henryの臨界流モデル (12)
乙乙では仰を導入しておく
Moodyは1成分2相混相流の質量速度を熱的平衡のもとで求めたここでは非平衡モデルを用
いてよどみ点状態量のみを既知として質量速度を求める
(1)連続の式
(2)
I夜相
蒸気相
運動量の式
W ρU A
Wgρg ug Ag
d (叫Ug+WU) =-Adp+ dFw
(A1)
(A2)
圧力勾配による外力と運動量による外力は摩擦力より大であるとして摩擦力を無視すると (A2)
はWg=xWW=(-X)W G=AWを用いて
dp=-d(Gxug+(l-X) u)
臨界流では dGOであるから (A3)は
dp-Gd( xUg+ (-x) u)
となる臨界抗態は throat部で生じることから
dxu~+ (1 -X)U _ dxk+(I-x) u G f= ー(- ~-g --- )=ー〔dp dp
臨界条件は throat部において
dG I
dp l - V
である (A5)において Uを xとkで表現してみる
xG =ρg ugα
(l-x) G =ρI UI (1-α)
Ug= kUI
よりαとUgを消去すると
U=2Svg+k (l-x)vLG k V
dGとなる乙れを(A5)に代入すれは一一ー=0を考慮して
dp
-21ー
(A3)
(A4)
(A5)
(A6)
(A 7)
仏8)
JAERI-M 87-121
-G- = C xk+ (1 -x) v f + k O - x ) v ) G 3
= G - d _ [ ( x k + c l - x ) ) x v f f + k ( l - x ) v n ( A g )
G ^ - ( - ^ - [ x k + ( l - x ) ) x v raquo V gt r ^
i S^^S f f t ^ i
G2
c = -c |-l+x(k-l)mdashlaquo+^l+2x(k-l)+v2 0c-l)+k(l-2x) g
civ ~ mdash V7 dk + l+x(k-2)-x 2 (k-l)^+x a - x ) ( v i - p E ) ^ r (All)
(a mtiimv-r4bLltimjpoundti-ampo cornsitix^
d v laquo x dx yen
g + ( v g - v ) ^ Go=~C x ^ g + ( v g - v ) ^ ] (A12)
- 2 2 -
JAERI-M 87121
xvg+k(1-x)v _G-1=一一(xk+ (1 -x) (XVg-rKkyenJ -1) V) GJ dp
=G1-〔xk+(1-x))xv+ k (トx)vL) ) (A9) C1p q II k
よって
Xv+k (1-x) v G=ー〔百E〔lxk+(1-x)lb I〕1 仏10)
微分を実行すると
G ト=一〔守t七か1川1作川+x(α併山kトk-l寸1川)川伽+~(1μ1+2x(k- 1) 川+刊v)ωω2恥刺(X-l)刊)dp k
一一一一一 dv Vn dk + l+x (k-2)-x2 (k-I) )高I+x (1-x)(v)-in石 J-1ωJ)
乙乙で次の仮定を設ける
(1)液相は非圧縮性とするすなわち生 odp
(2) 流れは低クオリティもしくは高圧とする乙の場合k宇 1としてよい
以上の仮定を(All)I乙適用すると
x-p
d一d
lsquovv a
w
lsquo+
V--D-
Ju
一JUx
一一2
e
G
(A121
が求まる乙れが閣である
-22ー
JAERI-M 87-121
ID EPRii$mmv7^-yzmwmmnv-7^-ysTEAMzicmpoundMz-tzo (2) EPRIJRraquolaquo7 ri-f-yilBWIKraquoa+^i-^gtlfflcopy(ftraquoOfcraquoKlaquoffcK +
7^-f- bull JAERI poundfF$ L poundltDifC1ampraquopound LT STEAMZ poundraquoVvfc0
(3) lt OS LAcopy LSI Hi (THRESH) S A f - K L f c fttfcampraquottLfcraquopoundttltltD f i ^^ f tLT^Sc original)iSTlTHRESH=l E -3Tofc 0
SB cKilJf-9 FORMAT pound ^ t 0 SB 2 ( c A ^ r - ^ copy ^ i i ^ amp ^ t o SB3IC Cl)KElaquoSlT^SttraquotS4-ro SB 4KJCL-- C O + K A ^ f - ^ ^ S f t f t n T^So SB 5raquocH5fliS7degn^ 7AlaquoJxh^ 0 SB 6fcftJMpoundSatfJlTIgt5o ^reg
JAERI-M 87121
プログラムリスト
以下に (1)IC記載されている漏洩率解析プログラムを原研機lζマウントさせたリストを示す
原プログラムとの変更点を以下lC示す
(1) EPR 1版蒸気表サブルーチンを原研版蒸気表サブルーチンSTEAMZI乙置き変えた
(2) EPR 1版蒸気表サブルーチンと原研版蒸気表サフツレーチン聞の単位換算のために新たにサ
フツレーチンJAERIを作成しこの中で単位換算をしてSTEAMZを呼んだ
(3) くり返し計算のしきい値 (THRESH)を入力データにした 計算が発散した場合はこの
値を大にしてやる original版ではTHRESH=l E-3であった
表Bllζ入力データ FORMATを示す表B21C入力データの意味と単位を示す表B31乙
(1)に記載されている計算結果を示す表B4にJCLを示す乙の中に入力データが定義され
ている表B51ζ原研版プログラムリストを示す表B61C計算結果が出力されている
値と表B3の値とを比較すると両者は一致しているのでマウントは成功したとみなした
-23-
乙の
付録B
1
1
1
(
1
1
J
l
JAERI-M 87-121
SB 1 Kfif-9 FORMAT
I N P U T D A T A S H E E T PACE OF
ft IB ft -rvrtLt JOB NO raquo - K laquo f l t PUNCH i t 1 i 7 3 - 8 0
IBJOB m VES DECKNAMB NO
J
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7 8 9 0 1 H S C 7 H Q 1 n lt j 6 M 9 0 1 7 3 4 5 6 7 8 9 0 I 3 4 S 6 7 I 9 0
IINKITJWII PlrfW^) Traquo4CHfiT) PBfW^W TiHRBJHtw l h i i i i i h i i u j i EU(flH^) BWii)i EKflfM -iW EWCmo bull v1) ftRCMraquoiri M - t l ^ n ^ l ( ( i
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1 l 3 7 8 9 1 0 1 2 3 4 5 7 1 9 0 1 H lt S f T 1 gt J I 3 1 5 t 7 1 1 V 1 I J 4 ( f 7 1 ) |0
E 1 M bull ri-itDATraquoHVM-tllaquolaquoJCTT1raquoL NVNK
IB 2 A A f - ^ f f l g i i f i
pound$ltpound ^ m m M amp t l IN J poundjampffl t tf traquo9Jte tt L = 1 tmfc S S ^ A ^ J
= 2 mm EfiiKU = 3 if-fv-Kik
P0 Jltfjampllj kPa mtstgt TO J pound pound pound degC PB WE kPa THRESH lt 9jgLff3yen0LtMI a L EPRI copy original IgTfJi 1 E -3
EL S K pound ( = 2 c ) cm EW sectsectIMP^f i (=COD) cm ED $ampamp cm EK yen^SiBraquoampcopy^i cm AR iiSPiBMAPBlaquo tpound L A C A 0 lt 1 Nl SgtISamp K fc tt 5 90deg ft laquo3 $ tt L N2 SraquoraquoIBfctf 345deg ffljPOft 4- L
- 2 4 -
]AERI-M 87-121
喝事表B1 入力データ FORMAT
INPUT DATA SHEET PACE OF
氏 名 a日f-付~ ず司円品名 1 I 73-8C
情lsquo 宅相S1 回胃テー守番
123 511 a 唖 I~ I 1 J S 6 由 0E023a 唖jgI 2 1 5 6 IJ I~ 1 ~ bull 5 6 B 唖 I~ I 2 3 S 6 a J~ I 1 1 5 6 r 9 ~ I 1J 56 8 9ea
則的問1)11 I r91 ~~I~ 1州 i lT骨 iacutefHφ~画 IIPB ~fi~OslashI削 川eslf(何回 111i i 1 i 11111111 i i i LI(閉 W k61~)1 ~yj lI Ii IA 外 IleETHfilil~Ii特 I J(I G~~里世うJ IethampCfl~fIJlIill(Ilitgt 1 1 I fz(Iq 戸~I i 1
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ど l_~ ~_111 ~ 3 5 618 i l~ L Z s a 91~ I Z J 5 7 a 1 I l 3 s 91g Z J 5 T JI~ I 1 J_ 51 Ir lJ -5畢 11 I~
IIl1EI7 ~I川ATiIo_剛開剛醐
表B2 入力データの意味と単位
変数名 物理的意味 単位 備 考
i
l
IN よどみ点の流体条件分別指数 |な し1=1飽和水温度を入力
=2 飽和水圧力を入力
=3サプクール水
温度と圧力両方を入力
kPa I絶対圧力
カ
度
圧
温点
点
み
みど
ど
圧
よ
よ
背
0
0
8
P
T
P
kPa
なし IEPRIのoriginal版では1E-3
であった
THRESHIくり返し計算のしきい値
D
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C
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積
c=
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位
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積
長
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深
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なし IAc I Ao壬1
Nl き裂道筋における90曲がり数|な し
N2 き裂道筋における450 曲がり数|な し
-24-
OS99U0O raquolaquolaquolaquoraquo 3SI3M3X3 9 _bull t9 (Iraquod3)HN3SV31 laquolaquolaquoraquolaquolaquolaquolaquoraquolaquolaquoraquoraquolaquolaquo ttgt9$UO0 bull 0 0 O
- Z9000
-0 illS poundpound00 SE9 raquolaquolaquo
smuoo raquo Nraquonx s Mam 06 ov3 (H3)Honoa (tnxudaa (inxios ltH3gtDS SSIMOO raquo tOO VIOl 088Z OOOSSl pound KM Iyen9poundll00 HS3HH1 (ISmSd (3)01 CISS)0d NI 0S9SU00 raquolaquolaquoraquolaquolaquobullbulllaquolaquolaquolaquoraquo 3SI3S3X3 9 V 29 (I8d3gt11M3
-)Hm raquoraquolaquoraquoraquolaquoraquo
limiOO 00 10036013 9pound nomoo laquoinosAS aa tood90id spound
09 33X3 B2 ^^03^1 33X3 H
(raquoH38ns)ana3a33anos(ia3VDHi3-laquo rJ8fW-6
V3VpoundK6rr=0S 2pound1803 33X3 3
laquo 13P B3SI) 30 ISH laquo laquoraquoraquolaquoraquoSXXXlaquolaquoXXlaquoSXXkSXlaquoXlaquoXSXlaquoXSXKkraquoSXXlaquoXlaquolaquoXXSKXlaquoXXXlaquolaquoKXXXlaquokXX ttXtIliXIXMlltMaHtltBraquoIKtSltXiattlSIXXXtXKlaquoIlaquoKISlaquoltliXlllaquotXraquolaquotX 308d SIVAIBd 30 1SI1 laquo araquolaquoXraquoraquoraquoraquoraquoClaquolaquolaquolaquoSlaquolaquoXIlaquoKlaquolaquoltKalaquolaquolaquoltraquoKKXalaquoKXXKlaquoSKXXlaquolaquoKraquoraquoXKXS
0000000OJ000-TSPZ6-8ANVS H8VdB0rlaquo -aaoflssvd8S6O0-dnoHssiB6p-a3sn u
laquo0Zgt-13r319SWS=SSn3SSH (SO0000)-3Mtl00-Altld8raquoSSyi3H3n9IHSraquoH
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laquoejf = 3Sjnss3d laquoT3 IT juiraquonn
bullgt010 raquoiN51a 1CX3 i jl J nraquonn
VdX SMH raquo3raquoinlt 11X3 IT ShnsSjSd
33S9U 0O+3li3S situ laquo3l
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0 sMwru 33h33d S^ JO ON
a =wini 33i93o oamp jo ON
oot =otiraquob raquo3araquo
W3 e0-300^bull =1^3I3H SS3NM-jn0S
VO 2iS =Hld30
vO iiJt dil3wla3d
Vgt3gt0 9oOZ raquoraquo3HV
raquobull AU13M039 3raquob0 bull bullgtraquobull
bullgt3laquo bullgt 10 t raquo8d
3 8192 raquo01
raquodM QOSSl =0d
bullbullbull S3Ua3dOlaquorl N0I1raquoN3raquo1S raquobulllaquolaquo
en ^S^M^T^M -c iHda e -a
IZI-A8 W-IH3V1
JAERI-M 87121
表B3 EPRIコードによる例題解析結果(1)
bullbullbullbullbull STAGNlTJON ~ROP[R7tES bullbullbullbullbull
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PEロ2刊ETぞp- 1277 C~lsquo
DEPTM- 572 C帆
OlOUriNESS HEIG1τb2DE03 C納
AREA RTIO= 100
~O 01 gt0 vEG夜~E 7υ
NO 0 ~5 0岳町EE iUMN宮
OEPTHノ IHγP~Dl lsquo 1- 品 70
bullbullbullbullbull ouτPUi bullbullbullbullbull
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表B4 JCL リスト
E20 Vl0l20 ltltlt JCl STATEMEHTS llST gtgtgt DATE 040887 TIME 15=54
IIF9215097 JOD lt20729215095801 JOB 2l6T001I00C01I02E00SIIP ) ISH且SHIGUCHClAss-aPRTVOOTIHE-(000005)11 HSGCl且SS=SHSGlEVElz(201)11 USER-J9215GROUP-G0958PASSWORD-J08PARM S-AMYR9215L-0002C-0000000 RER E~s1s2ss事 llSTOF PRIVATE PROC bull 司R1181gE-lsquo=a1g llSTOF USER JCl bull 22竃g
2 11 EXEC FORT77 11 SO=J9215lEAK 11 g=FORT 11 A=ElM(JAERI1)SOURCEDE8UG(SU8CHK)
11 11 EKEC l~ED77 28 11 EXEC GO 35 IIFT06F001 OD SYSOUTz 00111011 36 IIFT09F001 DD bull 00111111 竃司EglfAKCHTl(EPRJ 62 4 6 fXERCISE s00112650 s1M PO(KSI) TO(C) P8(KSI) THRESH 00113641s 155000 2880 1014 001 bull 00113755 2C(CM) COO(C) DEPTlHC) ROUGH(CM) AEIAO 90 TURM 45 TURN bull 00114645 635 0033 5715 000062 10 0 0 00115644a竃LEAKCMTL(EPRI) 61 4 6 EXERCISE SS00116650
-25ー
JAERI-M 87-121
000001 000002
000003 00000 000005
000006 000007
FORTRAN 77
SB 5 V10L31 OATE 8704OB TIME 155947
EPRlS PROGRAHH FOR LEAK RATE THROUGH CRACKS COPIED FROM EPRI NP3540-LD APRIL 1984 ON 19860304 ISO LEAKF0RTUIAS8704) COMPLETED ON I9B7 4 8 OY HASH
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xlaquox COHPLETEO ON 62 4 8 raquoxlaquo XXXXXXKXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
laquoxx THE INPUT TO THE PROGRAM laquoraquobull
FIRST CARO IN-1 bull-gt INITIALLY SATURATEO LI0U10INPUT TEMERATURE ONLY IN2 --gt INITIALLY SATURATED LIQUIDINPUT PRESSURE ONLY IN-3 bull-gt INITIALLY SUBCOOLED L10U1DINPUT BOTH TEHEBAIURE AND PRESSURE PO - STAGNATION PRESSURE (KPA) TO raquo STAGNATION TEMPERATURE ltCgt PB = BACK PRESSURE (KPA) THRESH - THERSHHOLO VALUE ORIGINAL VALUE = 1E-3
SECOND CARD EL - CRACK LENGTH 2C (CM) EW bull CRACK-OPENING DISPLACEMENT COO (CM) ED = CRACK DEPTH L (CM) EK bull THE HEIGHT OF PROTRUSION OF THE ROUGHNESS GRAIN FROM THE HEAN
SURFACE (CM) AR - AREA RATIO = AEAO N1 = NUMBER OF 90 DEGREES TURNS IN THE CRACK PATH N2 = NUMBER OF 45 DEGREES TURNS IN THE CRACK PATH
laquolaquoraquo JAERlS STEAM TABLE raquolaquolaquo
STEAMZ(PTVIISINDEX) INDEX=0
IN0EX=1 1NDEX=2 INDEX=3 1NI)CX = 4
SUOCOOLEO WATER OR SUPERHEATED STEAH INPUT DOTH PRESSURE AND TEMPERATURE
INPUT TEMPERATURE INPUT PRESSURE
SATURATED STEAM SATURATE) STEAM SATURATED WATER INPUT TEMPERATURE SATURATED WATER INPU1 PRESSURE
IMPLICIT REALxS (A-H0-Zgt COMMON PP POT0JltLDFFARINCD0HTHETA
CD raquo 061 PA1 = 3 1 4 1 5 9 2 6 5 4 TIIEIA - 0 5 laquo P A I
1KPA= 1000NMxx2= 1000KGMSxx2= 100098XE-4 KGFCHxx2 - 100OlaquoE-498007031 LBFINraquolaquo2- 100068904 LDFMNxx2
PCV NSTEP
6894757Eraquo3 200
000008 000009
000010 000011 000012 000013 000014 000015 000016 000017 000018 000019 000020 000021 000022 000023 000024 000025 000026 000027 000028
1 READ (910END=1000) INPOTOPDTHRESH READ(915) ELEWE0EKARNIN2
PO = TO = PB raquo EL = EW =bull ED bull= EK -IK = AREA PER AREA PER EO -EK -Oil -
000029 000030 000031
1E3laquoP0PCV 18raquoT032 lE3laquoPHPCV EL254 EW254 ED254 EK254 0 = EWxEL bull 2laquoltpoundVEL) - AREA144 = PER12 ED12 EK12 4XAREAPER
XLO raquo E00H50laquoNK26N2 1FltXLDLE12) GO TO 400 RK = DH4EK FF = 10(2xDLOG10(RK)laquo174)laquolaquo2
IF(INEOI) THEN TEHP - TO TEHP= (TEHP-320)x05555556
- 2 6 -
JAERI-M 87121
表B5 原研版プログラムリスト
FORTRAN 17 Vl0L31 OATE 870408 T1HE 155947
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C flRSI CARO C IH司 1 ーgt IHITI~ l lY SATURATEO lQUIDIHPUT TEHEflATURE OHlY C I H包 2 ーgt INITl~LLY SATURATED lQUIDINPUT PRESSURE OHlY C 1 N-j ー gt INITIAllY SU8C801ED lIQUIDINPUT 80TII IEHERAlURE AND PRESSURE
C PO STAGHAT 10N PRESSURE CKPAgt C TO bull STAGHAIlON TEHPERATURE CC1 C PB 日向CK PRESSURE CKPA1 C TfIRESII ロ TIIERSIIHOlOVAlUE ORIGINAl VAlUE冨IE3
E C SECOHO CAR日C EL CRACK LENGTII 2C CCH1 C EW CRACK-OPENING DISPlAfEHENT C目白 CCH1
C ED CRAEK 日[PIHL CCH1 C EK THE IIEIGIIT OF PROTRUSIOH日F TlIE R日UGIIHESSGRAIH FROH TIIE HEAH
SURFACE CCHJ C AR 雪 AREA RATIO AEIAO C Hl HUH日ER Of 90日EGREES TURHS IH TIIE CRACK PATH C N2 HUHBER OF 45 OEGREES TURHS IH THE CRACK PATII
E C 車率志 JAERlS STEAH TA8LE 取
E
C SIEAHZCPT VIISIHOEX1 IHDEX=O 苧) SUDCOOLED WATER日R SUPERIIEATF目 STEAHlHPUT s日TII PRESSURE
AHD IEHPfRATURE C 1 H日EX=1 -ーgt SATURATEO STEAH lHPUI TEHPERATURE C IHOEX=宮崎⑤gt SATURATEO STEAH lHPUT PRESSURE C IHOFX=3 -gt SATURATEO WATER INPUT TEHIgtfRA1URE C I HnEX=~ -回) SA1UIlAIEO WATER lHPUl PRESSURE
E 000001 IHPlCIT REAl竃6 (A-IIO-Zl 0000日 日HMON IfPI PO ToltLDFF AR IH COOH TIIETA
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000006 PCV 669lsquo757Eφ3 000007 HSTfP 200
000008 1 READ C910EHD=10001 IHPOIOP日IIIRESII00009 REA日(9151 ELEWEOEKARHIH2
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AREA = EW事 El
PER 2CElltELJ AREA AREAI144
PER HRI12 EO bull f01l2
EK EK12
目11= 4AREAPER no EOOH+50ltH126ltH2
IfCXL8LE121 G8 10 400
RK OHIlsquoIEKFF = 101 C2-0LOG10(RK1f14 2
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-26-
JAERI-M 87-121
000032 PRESS PSAT(TEMP) 000033 P0 - PRESSraquo14223133 000034 EHOIF
C 000035 DP - (PO-PB)FLOAT(HSTEPgt 000036 PL - P8 000037 30 CALL PR(PLPCCPTGCXEXTIC) 000038 IFUCE02) GO TO 55 000039 1FUCNE3) GO TO 40 000040 IK bull 1K+1 000041 PL - PLraquo0P 000042 1FUKLTNSTEP) GO TO 30 000043 GO TO 55 000044 40 PD1 - PL-PCC 000045 NH2 - NSTEP-IK
C 000046 00 50 I-1NM2 00004T PH - PLraquo0P 000048 CALL PR(PHPCCPTGCXEXTICgt 000049 IFUCE82) GO TO 55 000050 P02 - PH-PCC 000051 IF((PDllaquoPD2)LTO) GO TO 100 000052 PL bull PH 000053 P01 = P02 00005 50 CONTINUE
C 000055 55 PRINT 75P0T0P8 000056 GO TO 400 000057 100 COHTINUE 000058 PDL - PD1 000059 PDH bull= PD2
000060 000061 000062 000063
DO 200 1=150 PX bull (PHlaquoPOL-PLlaquoPOH)(PDL-POHgt CALL PR(PXPCCPTGCXEXT1Cgt POX bull PX-PCC
000064
000065
IF(ABS(PDX)LTTHRESH) GO TO 300 laquogt THRESHOLD VALUE WAS CHANGED BV HASH laquobulllaquo laquobulllaquo THRESHOLD VALUE WAS CHANGEO BY ISO 620206 laquolaquolaquo
IF(ADS(P0X)LT1E-3) GO TO 300 IF(ABS(PDX)LTSE-3) GO TO 300 IF(ABS(P0X)LT1E-2) GO TO 300
IF(ltPDXlaquoPDH)GTO) GO TO 250
000066 000067 000068 000069 000070 000071
POL - POX PL - PX GO TO 200
250 PDH - PDX PH - PX
200 CONTINUE
000072 000073 000074 000075 000076 000077 000078 000079 OOOOSO
PRINT 220PlPHPDLPDH GO TO 1000
300 CONTINUF EN GH AREA PER ED EK
PCCPO AREAGC 144gtAREA 12laquoPER 12raquoED 12laquoEK
000081 PRESS - PCC
000082 000083
CALL JAERI(PRESSTEHPV0LGENTAGENT0G2gt CALL JAERI(PRESSTEHPVOLFpoundNTAFENTOF4)
000084 00008S 000086 000087 000088 000089 000090
PCC - PRESS TS2 bull TEMP H1 - EHTAF H2 bull ENTAG HHE - XTlaquoH2raquo(1 GO TO 500
400 CONTINUE
000091 000092 000093
PRESS = PO TEHP raquo TO GO TO (111213)
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POPRESSIlsquo223133
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PlP830 CALL PR(PlPCCPT GCKEXT ICl
IF(lCEQ2) G口 10 55
IF(lCHE3) GO TOlsquoIK 田 IKφ1
Pl bull PlDPIF([KLTNSTEP) GO TO 30
GO TO 55 ~O POI bull Pl-PCt
NM2HSTEP-IK
00 50 1IHH2PH bull PlOPCAll PR(PHPCCpTGCXEXTICl lF(lCEQ2) GO TO 55
P02PH-PCC IF( (PDIP02)LT0) G日 TO 100
Pl bull PH
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00005S 55 PRINT 75POTOPB 000056 GO TO ~OO 000057 100 C日HTlHUE
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口口口83
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000091
000092
000093
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C 000100 PO PRESS 000101 TO TEMP 000102 VLO - VOLF
C C 111 III NO CHOKING II I I I C filaquo2 = 2raquoR0(P0-PDgt - 2laquoai)HFTlaquolaquo3)UDFnNlaquogt C laquo 2laquoLflHFTlaquoraquo3raquo(3215LDMFTSlaquolaquo2WINlaquolaquo2 C 2laquo3215laquoLBMlaquoraquo2(FT12)raquoraquo2Slaquolaquo2 C bull 23215raquo144laquo(LBHlaquoSFTraquoraquo2)laquolaquo2 C - 926496raquo(LBMlaquoSFTltlaquo2)laquolaquo2 C
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C C 1 LBH(FT2raquoSgt = 488243 KGltHraquo2laquoS)
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IC 1E
E瓜PPA-CPCV
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OOOOO~ E
AKAPPA bull 1 33
B bull 00513
PRESS - PO
TfHP - 10 60 TO lt113)IH
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1制PUT TE桝PERAIURE0制lV
1 CALL JAERIltPRESSTEHPVOLFENTAFSL日3gt
-29ー
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JAERI-M 87-121
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000024 000025 000026 00002 000028 000029 000030 000031 000032 000033
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00003 7
000038 000039 000040 000041 00004 2 000043 00004 4 000045 00004 6 00004 7 00004 8
000049 000050 000051 000052 000053 000054
000055
000056
000057
0000S8 000059 000060 000061 00006 000063
P0 - PRESS VtO - VOLE GO TO 1000
INPUT PRESSURE ONLY I II
2 CAIL JAERKPRESSTEMPVOLFENTAFSLO4) TO = 1EHP VLO bull VOLF GO 10 1000
1NPU1 no III PRESSURE AND TEMPERATURE III
3 CALl JAERKPRESS TEMP VOLFENTAFSLO0gt VLO bull VOLF
1000 CONTINUE
PRESS - PCK
CALl JAERKPRESS TEMPVOLGENTAGSGC 2) CALl JAERKPRESSTEMPV0LfENTAFSLC4gt
PCK = PRESS TS - TEMP VGC = VOLG XE = (SLO-SLCW(SGC-SLC) CN = 10 J F(XELT005) CN=0raquoXE XT CNraquoXElaquo(1 -EXP(-BltUD-)gtgt XH - CNraquoXE-XTBKXLD-12)
200 PCI - PCK-05 PC2 bull PCKt05
PRESS - PCI
CALL JAERKPRESS TEHPVOLGENTAGSGI2) CALL JAERKPRESSTEMPVOLFENTAFSLt4gt
PRESS PC2
CALL JAERKPRESS TEMP VOLG ENTAG SG2 2) CALl JAERKPRESS TEMP VOLF ENTAFSL24) TS - TEMP OSL - SL2-SL1 OSG - SG2-SG1 OXE - -(lt1-XEgtlaquo0SLraquoXElaquo0SGWltSGC-PICgt GC2 = (XTraquoVGCPCKAKAPPA-(VGCVLOgtlaquoCNlaquoOXE)32174144 GC - 1GC2 IF (GC2GT0) GO TO 50 IC - 3 RETURN
50 GC=S0RT(GC2gt DPT bull GC2laquoVL02CDlaquo2314n44laquoARlaquolaquo2 PT = PO-OPT IF (PTGT3) GO TO 100 IC - 2 RETURN
100 CONTINUE
PRESS - PT
CALl JAERKPRESSTEHPVOLGENTAGS2)
PT - PRESS TS - TEMP VGT - VOIG VGH - (VGKVGO2 AI - (1 - 2laquo(1 -ARWXLD)AR GH2 = GClaquoltl t ] A Iraquoraquo2gt2
ACCELERATIDNAL PRESSURE DROP OPA - GH2laquoXTlaquo(VGC-VL0)
FRICTIONAL PRESSURE DROP DPF = FFlaquoULD-12)raquoGH2raquoC(l-XH)raquoVlOtXHlaquoVGM)2
PRESSURE DROP DUE TO AREA CHANGE
3 0 -
000011
000017
00001]
JAERI-M 87-121
PO bull PRESS
VlO bull VOlF
GO 10 1000
INPU1 PRESSURE ONLY 111
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INPUl 001H PRESSUR[ ANO 1EHPERA1URE 111
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000048
c 000049 50 GC=SQR1CGC71
000050 日P1 bull GC 2VlO7COoo1]7174144AR7000051 P1 PO-OP1
000052 1F CPTGT31 GO 10 100
000053 lC 2
000054 RE1URN
E
000055 100 COH11NUE
E 000056 PRESS bull P1
E
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E E
PCK PRESS
IS bull 1EHP
VGC VOlG
XE SLO-SLC)てSGC-SlCJ
CN 1 0
IfCXELT005) CN=70on n CHoXEoCl -EXP(-DOlO-12)))
XH bull CNXE-X10CXlO-171
200 PCl bull PCK05PC2PCKφ05
PRESS bull PCl
CAU JAERI (PRESS TEHP VOLG ENTAGSGI 7)
CAU JHR 1 (PRESS IEHP VOLF [N1Af SL 1》
PRESS bull PC2
CAll JAERIIPRESSTEHPVOlGEH1AGSG22) CAll JAERI(PRESSTEHPVOlFEH1AFSL24) IS TEHP
OSl bull SL2-Sll
OSG SG7SGlOXE =〈【I -XEl OSL XEoOSG1ISGC-~lCIGC (X富VGCIPCK I AKAPPA -IVGC -VLO oCNoOXE) 132114144
GC2 罵 IGC2IF (GC2G10) GO 10 50
IC 四 3
RE1URH
CAll JAERTIPRESSIEHPVOlGEN1AGS2)
P1 bull PRESS
IS TEHP
VG1 bull VOlG
νGH (VG1VGCl12 AI bull 11-121I-AR)IXlOllAR
GH2 GC7111AI2)2AttELERA11日MAl PRESSURE OROP
OPA 附20XTo(VGC-VLOJ
FRICTI日制Al PRESSURE DROP
OPF FFO(XlO-12JGH20111_-XHJoVlOX制oVGHJI2
PRESSURE OROP OUE 10 AREA C制ANuE
-30-
JAERI-M 87-121
000068
OPAA raquo GC2laquoltVlOlt1-ARraquolaquo2gtUHlaquo(VGH-VlOgtlaquon-lAllaquolaquo2gt)2
raquoraquo NICHT VERSTEHEH 7 7 7 7 7 7 7 7 m m OPG - 05laquoltlVLOt1ltXTraquoVGCraquolt1-XTgtraquoVLO)gtlaquoXLDraquo0HlaquoSlN(THETAgtM44 77777777777 N1CHT VERSTEHEN 7777717777777
TOTAL PRESSURE DROP THROUGH CRACK PCC bull PT-(DPADPFlt0PAA)J2174144-DPG
000069 RETURN 000070 END FORTRAN 77 ERROR NESSAGESl PROGRAM NAHEltPR )FLAG(1)OPTIMIZED) J2K5001-1 NAHlPP NAHlCD THE COHHON BLOCK HAS THE ELEHENT ALLOCATEO ON AN INVALID DOUNDAR JZK500J-1 NAHlPP NAHtDH THE COHHON BLOCK HAS THE ELEHENT ALLOCATED ON AN INVALID DOUNDAR J2K5001-1 NAMiPP NAHtTHETA THE COHHON BLOCK HAS THE ELEMENT ALLOCATES ON AN INVALID DOUNDAR
000001 000002
000003 000004 000005 000006 000007
SUBROUTINE JAER1ltPUSATUSAVUSAHUSASUSAINDEX) IMPLICIT REALraquo8 ltA-H0-Zgt
JAPAN lt USA
PJAP laquo 0070308laquoPUSA TJAP raquo 0555556laquoltTUSA-32) VJAP = 0062427laquoVUSA HJAP - 0555556laquoHUSA SJAP - 0555556SUSA
000008
000009 000010 000011 000012 000013
CALL S IEAMZ(PJAPTJAP VJAP I IJAP SJAP INDEX)
USA lt JAPAN
PUSA TUSA VUSA HUSA SUSA
bull H223133laquoPJAP - 1 8 laquo T J A P 3 2 - 1 6 0 I 8 7 raquo V J A P - I BOIIJAP - I 8raquoSJAP
000014 0000 IS SPECIFIED OPT END OF CClMPRA
RETURN END ONS OPTIMIZEC2)LINECOUNT(O)NOSpoundlM(JAERI1)SOURCEDEBUGltSUBCHK)NOHAP T10H
- 3 1 -
]AERI-M 87121
000066 日PAA bull GC2(VlO(1 AR21IH(VGH VlO)(IIIAI21)12
11111111111111 NICHT VER宍TEHEN 11111111111111 000067 OPG bull 05(1VlOt1(KVGCHlITlVlO)IOXlOOHSlNC1HETAII 1~~
11111111111111 NICHT VERSTEHEN 11111111111111 E
TOTAl PRESSURE DROP THROUGII CRACK 000068 PCC bull PT (DPAtDPFDPAA】13217lsquo11ldquoOPG
E
000069 RETURN 000070 EHO FORTRAN 77 ERROR HESSAGES PROGRAH HAHE(PR IFLAG(1)OPTIHllE(21 JZK50011 HAHPP NAHCD TUE COHHON日lOCKIIAS TIIE ElEHEKT AllOCArEO 0制局側 IKVAL 1 0 OOUKOAR J1KSOOJ1 HAHPP NAH日 TUECOHHON BlOCK HAS rUE ElEHEHT AllOCATEO OH AH IHVAlIO OOUHOAR J1K50011HAHPP HAHTIIETA IIIE COHHOH BlOCK IIAS THE ElEHEHT且llOCArEOOH AH JHVAllO OOUHOAR
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000001 SUQROUTIHE JAERI(PUSATUS且VUS且HUSASUSA I HOE 11 000002 JHPLlCI T REAL8 (AHO11
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CAll S TEAHl (PJAP T JAP VJAP IIJAP SJAP I NOE 11
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PUSA bull 1~22lIJlPJAP
TUSA bull 18rJAPt12VUSA 160187aVJAPIIUSA bull 18 IIJAPSUSA 冒18SJAP
jiliti--
-31-
JAERI-M 87-121
SB 6 JfWS3-KlclaquofcSEPRI0JlIJPtlTpoundfli
laquoraquoraquo STAGNATION PROPERTIES
PRESSURE(PO) 15500 KPA
TtNPERAllllllltTO)= 2880 C
INPUT lNDICATOR(IN) 3 bull--gt INITIALLY SUDCOOLEO LIQUIDINPUT UOTIl 1ENPERATURE AND PRESSURE
BACK PRESSURE(PB) 1014 KPA
CRACK GEOMETRY
2C = 635000 CH
COD= 003300 CM
DEPTH 571 CM
IIYDR DIA= 006566 CM
DEPTHIIYDR 01A = 870
ROUGHNESS HEIGHT 062000-03 CM
AREA = 02095 CM2
PERIMETER 1277 CM
AREA RAT10(AEA0)= 100
NO OF 90 DEGREE TURN= 0
NO OF 45 DEGREE TURN= 0
THRESHOLD VALUE = 001000
OUTPUT
CRITICAL MASS FLUX = 043900+05 KGM2SEC
LEAK RATE = 091990+00 KGSEC
PRESSURE AT EXIT PLANE = 61816 KPA
QUALITY AT EXIT PLANE = 00112
QUALITY AT BACK PRESSURE raquo 03643
-32-
噛
titil--Illit--lie-
JAERI-M 87-121
表B6 原研版コードによる EPRI例題解析結果
ldquo STAGHATIOH PROPERTIES 車窓噂
PRESSUREIPO) 15500 KPA
TEHPER111I1E(10)白 2880
tNPUT lHDICATDII(tH) gt tHITt LLY SUnCOOLEO LtQUIDIHPUT U0111 lEMPERAIURE AHO PRESSURE
UACK PIIESSUIlEIP日) 1014 KPA
定事獄事蹴 CRACK GEOHETRY 事噂康志事
2C= 635日00 CH
C日日 003300 CH
OEPTH= 571 CH
HYDR DIA- 006566 CM bull OEPTHHYOR OIA= 870
R日UGHHESS IiEIGIIT= 062000-03 CH
AREA= 02095 CHo事2
PERIHETER= 1277 CH
AREA RATIOIAEAO)= 100
HO OF 90 DEGREE TURH= 0
NO OF 45 DEGREE TURN=
THRESIiOLD VALUE 001日00
事事覇ldquo OUTPUT -
CRITICAL HASS FLUX 043900+05 KGH車窓 2SEC
LEAK RATE 091990+00 KGSEC
PRESSURE AT EXIT PLAHE 61816 KPA
QUALITY AT EXIT PLANE 00112
QUALITY AT 8ACK PRESSURE 03643
J1
1
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トILLttu
LFLドEKFbfgzhrreE
-32一
JAERI-M 87-121
2 2ff iB^Mi$laquoGc (123)
(1) if^fflrMUiffi^Jx-r mamptirZo (2) ^copyfpoundJg M t t H i ^ K i ^ ^ u B u = l i i S (3) 0 s J L D t laquo 1 2 T l x = 0
CfflltS^copyfeilcG c(i
G = - C x - ^ + ( v 6 - v ) - g )- (22)
i laquo t gt 5 o Ql)poundgtpoundiq22)poundALlaquoSIlpoundttiiA(pound^LCo T ^ e teffiaKfctf S t tS i l pound ^ L T l gt 3 o
fltffcatfcfcT LT lt pound laquok -p left s 0 Henry li-3poundiBlaquoaEBrticfctf 1 ttaaampflEOampMffli ffKH--gpoundffiLfc an tnffl^ntfLDhsi2olaquolaquoKiraquor
= N dp dp
i ^ S o c e l t
N = 20 0 xE xE lt 005
N=10 x E S005
X E = C 4 ~ pound J E S g - Si
d x E _ u XJ dp ^ x dp (2laquo dp -s J E
amppoundftlMScopyEttttl9amppoundft0 6 i T
dv vbdquo _ dp pj-
r = C p c v
- 6
JAERIMB7121
2 2相臨界質量速度Gc(123)
Gcを求めるに当って以下の仮定を設ける
(11 き裂中の流れは低クオリティ高圧とする
(2) その結果流れは均質となり usul= 1となる
(3) 0 ~ LI Dh ~ 12では X==O
乙の仮定のもとにGcは
Gトー〔 xh+(vg-vl)451ildp
bull 0 bullbullbull ap 2)
と表わせる(1])をもとに闘を導入した結果を付録Aに示した下添字eは出口における状態量
を示している
L Dh孟 12の領域では相間質量移行率が無視できなくなるかっ図1図 21ζ示したように圧
力が急激に降下してくるようになる Henryは一定面積流路内における l成分臨界流の棺間質量
移行率11関する実験式を提示した (11)乙れを用いればLlDhミ12の領域において
回)
となる乙乙lζ
N = 200 XE XE lt005
N = 1 0 XE 主主005
Sn -S X= (ーとーeJ
助
Sg-SI ldquo
乙れを微分して
Aιds dXE
(1-x)ザ +x孟止XE - dp 0P dp にSg-Syen
-E 幽
iii
であって添字Eは熱力学的平衡状態を示しておりすべての状態量やその微分値は上流側よど
み点抗態を固定したままで熱力学的平衡条件から定まる乙とを示している
さらに蒸気相の圧縮性は等温変化のもとで
dvι=ーヱL
dp pr 四
r = cpl c
-6-
JAERI-M 87-121
G2
c = [x - ^ - ( v ^ v ^ N - j j ^ 1 26)
x = B ( x L T - x ) d ( z D h - 12) (27)
B = 00523
x L T = N x E (28)
T amp 3 0 (Z7)poundz = 12D h(x=0) i z = L ( x = x e ) i copy F B T e laquo t pound plusmn
x = x L T [ l - e x p - | ( z - L ) H x e expC-i ( z -L) ] (29) Dh Dh
i t t O z = 12Dh Tx = 0 laquo S lt 8 f c f t A f i t f
Xe=xu T Cl-exp-B(LD h -12)J] (30)
secttftSlt fclt29)pound z =12 Dbdquo pound z = LCD^-eatiJ-LTtfflgliKfcW-S 3^ J T-fpound$a6
X L - 1 2 D ^ 1 2 D h x d z
mdash XLT _ D 1
B LDb-12 u
Po - P B = -^pv bull (32)
G = gtu $ X
G = v 2 o ( P o - P B )
- 7 -
JAERI -M 67121
で与えられる聞と闘を聞に代入すれば
G宮〔 xiL(vg-V10)NAEi〕2pr 8 υ dp (26)
となる
混相体のクオリティ xは指数関数的IC緩和するとして
x=B(xLT-x)d (zDh-12) 町)
としてみるここに
B= 00523
XLT = NXE 側
である闘を z=12Dh(x=O)とz=L(x=x)との閣で積分すると
x= X州一切ト喜 (z-L)))+ Xe時ト主 (z-L) 1 JIh Llh
倒)
となり z=12Dhでx=Oなる条件を倒に代入すれば
X=xLT(1-expーB(LDh-12) J) (30)
が得られるまた仰を z=12 Dhとz=Lの聞で積分してこの区聞における平均クオリティを求め
ると
王=--L-fL xdz L-12D
-nd
一D一
F一YLA
一BT
X 一一
(31)
が得られる
最終的に凶と聞とを同時に満足するGcを見い出せばよいそれには出口圧力を変化させてくり
返し計算でGcをもとめる必要となるデータはき裂形状とよどみ点圧力温度である
また流れが臨界流に達していない場合は単相流非圧縮性流れの式から
Po -PB= 2ρu同 間
G=ρuゆえ
G=2ρ(Po -PB ) 倒
となるf
(2)ではG= 2g石O-PB)となっているが間違いだと思う EP副プログラムで酬を使用している
ので問題はない
-7ー
JAERI-M 87-121
3
(1) BWRjMampgft (2) PWRaKftft
lcfcy-Ssch80fcJO schl60ffl^|l)^tcopyiiia^^is6Co itampamppound-amp 1 icf^to poundcopyt raquo - e ( 4 S a S 2 c pound8(BI |alaquot tC0Dpound 8 l raquo S L f 5 gt - laquo i L f c o 2c = 20 50 100 mm COD=005 010 015 020 025 mm U i 4 B 8 B 12B 16 B copy sch 80 amp J Ofschl6Og2copy0PWpound Ltz0
3 - K0fctjpound LTt tEI^Ka i igGc (kgm7s) ^ 5 ^ 8 ) 1 ^ f c pound ICKATcopylaquot 9 K 3iiBlWpoundLTGc (gpmmm 2)^J6Co
1 kgm2s= 11 mVs=(l378543)gallon10 6mm 2(l60)min
- 1585 xlO^gpmmm2 (34)
W c = G c 2 c C O D (35)
31 n5tflraquoaaGepoundpound8JBttpoundregNff
= 100mm 5OmmiLfcfl0GeM^LT^5o 2 o O H i J t g f 6poundi^f( poundpoundlt I f t o T l i bull S t i t f ^ ^ S o 2c = 20mmff l l ( iLT( i^^^l l4 g]5 i ^ lt ^ - t - 3 f c 0 oIC|a6 iH7t i2c=100mm 20mmcopyBcopyPWRiIiK^copyGlt 2-^rTo ftiO ^JimdashSfcLT^So 2c=50mmcopyH(i^LT( i^ j ^^ Ccopy 2 f tcopy l lpoundpoundlt- i f e L T W c 0 pound ftrt6g^)8(amp0$M8
JilJcopyCltt^tgtaBiKlttGelttcopyBI^plusmn2clci^cff-rcODiLfccopyffi^-SCii5laquoo L T E f f P S i laquo e E f r laquo f f f t t lt 3 6 a f f 4 L i t t f c 4 amp S raquo laquo i t t 0 e
32 n j M t t 9 U W pound pound 8 pound t t lt a gt M i
-3flcWclttS^WltbcopyM^to5o SHcopyi iraquoraquoplusmnGcbulllaquolaquoltbull W cCgpm)poundampfflLT (^copy-CCfflffiO^^^ffl-C^So S8raquo6Eri3Tfc fflfcJcSWc^^-To H8Ki5gpm lregJ|gpound lgpm|SS$ampSLT3o CfflSI^ffl^SCifcfcoT KtziZ2 c = 100mmpoundbull-
- 8 -
JAERI-M 87121
位司考3
原研版漏洩率解析コードを用いて
(1) BWR巡転条件
PWR運転条件
における sch80および sch160相当肉厚からの漏洩率を求めた計算条件を表 1IC示す乙の計
算ではき裂長さ 2cき裂開口変位CODとき裂深さ Lをパラメータとした 2c=20 50 100
(2)
mm COD = 005 010 015 020 025 mm Lは4B 8 B 12 B 16 Bのsch80およ
びsch160配管の肉厚とした
コードの出力としては臨界質量速度Gc(kgm2 Is )が得られるがζの値をもとに以下のように
単位換算をしてGc(gpmmm 2)を求めた
ー
-lili--
1 kgm2s= 11 Im21 s = ( 113 78543 ) gallon 1 106mm2( 160) min
(問)= 1585xlO6gpmmm2
Dhは(1)から求めたまた質量流量Wcは
(35) Wc= Gc 2 c COD
から求めた
臨界質量速度 Gcとき裂形状との関係
図4から図7にGcとCODとの関係を示すこのうち図4と図5はBWR運転条件において2c
=100mm 50mmとした時のGc値を示している 2つの図を比較すると両者は全く重なってい
る乙とが分かる 2c=20mmの図は示してはないが図 4図5と全く同一であったっき1ζ図6
と図 7は2c= 100mm 20mmの時の PWR運転条件のGcを示すやはり両者は一致している
2c=50mmの図は示してはいないが乙の 2枚の図と全く一致していた 乙れが臨界流の特徴
31
jitBilli--Eiri--
である
以上の乙とからき裂形状と Gcとの関係は 2ciζは依存せずCODとLにのみ依存する乙とが分る
そして配管口荏が大となる程配管肉厚すなわちき裂深さ Lが大となるため管摩擦が大となるので
Gcが小となるのである
臨界質量流量Wcとき裂形状との関係
つぎにVれとき裂形状との関係を求める現実の漏洩量はGcではなく Wc (gpm )を使用して
いるので乙の値の方が有用である図8から図13までに聞によるWcを示す図8Irは 5gpm
限界線と 19pm限界線が示してある乙の図を用いる乙とによってたとえば2c=linfinmmを有す
-8-
32
JAERI-M 87-121
h 16 4 y-^sch 80Egjampraquoamp5 gpmOiiS ipound-4gtLSCODfflffigglc^iampSCt^tijjfeSo 3 copy0y^(tCOD==O22mmpoundgEltampltitl6o BWRPWR0M-Ji3pound[118 tmuttktamptZC t claquofc oTPWRBcopyWc 02fJBWRB$0Wc =fc 0 W t ^ S C i ^ S o cnlaquoGc0fi 5 PWRI$ copyBWR8$J raquogt fc^-eab-Sraquopound-bullampbdquo
S)14^tH17lCig|W(C2c^fS^TCODiLi^^degy gt - pound UcMfregW cpound^-ro CfflEl A^2c fc J c cOD^ h i t t n i f a i S t f ( i S ^WcA laquo Jgt t5C iU lt raquoS o W c ( i 2 c
33 1 3 5 gpm europound bullamplaquoraquo- pound
S8gtraquoiai3ffl^rWc= 1 3 5gpmpoundpound-tf LtfbullgfrcopyCOD poundig^-i ^gtT Ciamp0Wlaquo pound ^ ^ 5 2c i f f lBg^B^t ^ lcLfc0^18iS l9TT5o 2 c 0 ( i LT(i20 50100mm 0 3 ^ laquo D ^ 5 gt - pound LfcOt i gt^in( i5^Wcmdash^t + S 2cpoundCODcopyfi0i|Mamp-fe-ViMampttDmfrZnZnampo ^gtH18 19iefctPTWc=3 5gpmpoundt3-zZ7-9ampampZtljetl2 ^ J t f 1 ^ L ^ ^ - ^ i i n - r ^ ^ ^ a f t t i 2c= 20mmT(iCODgt 025mmi^oTLt-55^J -T5o I tSCf005ltCODi025mmt r^k^-1i CODgt 025mm(Co(gtTttltraquoLT^
4 M lamp
(1) laquopound3 (2) SMP^amp (3) tsmmz
(1) Kft^GcttsectpoundEHnpoundttpoundpound9E|3icttU 58[gltlciittLtt^o ^LTitfS
(2) 1 3 5gpmpoundiStSlflngfipoundsectSfipound0|lf|poundIILfco
- 9 -
符
JAERI-M 87121
る16インチ sch80配管から 5gpmの漏洩を与える CODの値を容易に定めることが出来る今
の例ではCOD=022mmと読みとれる BWRPWRの差で見ると図8と図11とを比較する ζと
によってPWR時のWcの方がBWR時のWcよりも大であることが分る乙れはGcの値がPWR時
の方がBWR時よりも大であるからである
図14から図111ζは横軸lζ2cを採ってCODとLとをパラメータとした時のWcを示す乙の図
から 2cおよびCODが小となれば当然ではあるが叫が減少することがよく分るまたWcは2c
lζ対し直線で変化する
33 1 35 gpmを与えるさ裂寸法
図8から図13を用いて既=l35gpmを生ぜしむる所のCODを読みとって乙れらのWcを
与える 2cとの関係を明きらかにしたのが図18と図19である 2cの値としては 2050 100mm
の3点のみをパラメータとしたので少々雑ではあるがWcを一定とする 2cとCODの値の組み合せ
状態がとの図から得られるなお図1819において叫=35 gpmを与えるデータ点がそれぞれ2
点および 1点しか与えられていない理由は 2c=20mmではCODgtO 25mmとなってしまうから
である計算では 005 孟 COD~ 025mmまで変化させ CODgt O 25mmについては計算してい
ないためである
4結 論
米国電力研究所が作成したき裂からの漏洩量を求める計算コードを原研機にマウン卜させた
初期流体は飽和水かサブクール水であって臨界流モデルとしてはHenryのモデルを使用してい
る乙のコードを用いて質量流量を
(1) き裂長さ
(2) き裂開口変位
(3) き裂深さ
をパラメータとしてBWRPWR運転条件で求めたその結果以下の乙とが分った
(1) 質量速度Gcはき裂開口変位とき裂深さに依存しき裂長さには依存しない そしてき裂
関口変位が小なる程またき裂深さが大なる程Gcは低下する
(2) 1 3 5 gpmを与えるき裂開口変位とき裂長さの関係を図示した
謝 百字
本報をまとめるにあたっては構造強度研究室柴田勝之博士よりまたプログラム編成にあたって
はCSK関谷秀郎氏より有益なコメントを受げました
-9一
JAERI-M 87-121
n m
[1] RP Collier et al Two-Phase Flow through Intergranular Stress Corrosion
Cracks and Resulting Acoustic Emission NP-3540-LD April (1984)
[2] D Abdollahian B Chexal Calculation of Leak Rates through Cracks in Pipes
and Tubes NP-3395 December (1983 )
(3) M E Mayfield et al Cold Leg Integrity Evaluation NUREGCR-1319 R 5
February ( 1980)
(4) fciF ampa w Effaa i8gtampcopylaquoKmlaquoE 23regBampteygts9AmtiiMix M B313C1986)
C5) T Yano E Matsushima A Okamoto Leak Flow Rate fromThrough-Wall Crack
in Pipe 2nd ASME-JSME Thermal Engineering Joint Conference Hawaii
March (1987)
(6) K Shibata S Miyazono T Kaneko N Yokoyama Ductile Fracture Behavior of
Circumferentially Cracked TYPE304 Stainless Steel Piping under Bending Load
Nuclear Engineering and Design vol 94 (1986)
(7) mm amp mihiifr Ramp^ampti+ampsvsmmmltDmmitMyen9plusmnLBBMb E8laquo24laquo5 (1986)
(8) mm raquo WHS wmttziiMmmmampGtzGt yf-pssus304SiBejraquofcj ampSTS42ampXmampBltDampmtM$M JAERI-M 86-078(1986)
(9) amp^ mm M sraquo m^ampampmttvmmmmt2gtw JAERI-M 85-064 (1986)
cio) gem mm raquo Bgt ejFElaquottcopyffittttlaquofcHetpound (raquo2laquo) JAERI-M 86-098(1986)
(11) R E Henry The Two-Phase Critical Discharge of Initially Saturated or Sub-
cooled Liquid Nuclear Science and Engineering 41 (1970)
(12) R E H e n r y HK Fauske The Two-Phase Critical Flow of One - Component
Mixutures in Nozzles Orifices and Short Tubes J of Heat TransferTrans
of the ASME May (1971) fcJfgcopy$IE8 (1 sep 1987) K^^rJpoundlTlc^StfregXtt^^fcf f le i i JDLrJlto
(A) T Yano et a l Leak flow rate from through-wall crack in pipe JSME
Tuternational Journal to be appeared
(B) T Yano et a l Evaluation of leak flow rate and jet impingement related to leak before break Nucl Eng Design to be appeared
CO H John et a l Kritische Leckstromung aus rauhen Rissen in Druckbehaltern
kfk 4192 to be appeared
- 1 0 -
]AERI -M 87121
献文考参
R P Coll ier et al Two司PhaseFlow through Intergranular Stress
Cracks and Resulting Acoustic Emission NP-3540-LD April (1984)
D Abdollahian B Chexal Calculation of Leak Rates through Cracks in Pi pes
and Tubes NP -3395 December ( 1983 )
M E Mayfield etal Cold Leg Integrity Evaluation NUREGCR-1319R5
February (1980)
矢野松島岡本配管貫通欠陥からの流出流量第23回日本伝熱シンポジウム講演論文
集 B313 (1986)
Corrosion 〕-〔
(2 )
(4)
(3 )
dnttbijuMANnu町frpド9Pドtμトゃに広
υιhhhl吻1
j
T Yano E Matsushima A Okamoto Leak F10w Rate fromThrough-Wall Crack
in Pipe 2nd ASME-JSME官官rmalEngineerir恵 JointConference bull
March (1987)
Hawaii
(5)
K Shibata S Miyazono T Kaneko NYokoyama Ductile Fracture Behavior of
Circumferentially Cracked TYPE304 Stainless Steel Pipi曙 underBendir事Load
Nuclear Er習ineeringand Design vol 94 (1986)
柴田金子横山ほか周方向欠陥を有するSUS304鋼配管の延性破墳挙動と LBB評価
圧力技術24巻 5号(1986)
柴田大場川村ほか貫通または未貫通欠陥を有する 6インチ口径SUS304鋼配管およ
びSTS42炭素鋼配管の延性破境挙動 JAERI -M 86 -078 (1986)
金子柴田大場ほか軽水炉配管材の延性破墳に関する研究 JAERI-M
(1986 )
安田柴田大場ほか軽水炉配菅材の延性破壊に関する研究(第2報) JAERI-M
86 -098 ( 1986)
85ー064
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
R E Henry Theτwo-Phase Critical Discharge of Initially Saturated or Suo-
cinfinled Liquid Nuclear Science and Er恵ineering 41 (1970)
R E Henry H K Fauske The Two-P加seCritical Flow of One -Cornponent
Mixutures in Nozzles Orifices aOO Short Tubes 1 of Heat TransferTrans
of the ASME地Iy(1971)
なお本稿の校正時 (1sep 1987)において以下に示す最新の文献を得たの守追加しておく
Leak flow rate frorn through-wall crack in pipe JSME
dl
噌
EA〔
(12)
T Yano et al
Tuternat ional Journal to be appeared
T Yano et al Evaluation of leak f10w rate皿 djet irnpingernent related
to leak before break Nucl Eng Design to be appeared
H John et al Kritische Leckstrるrnungaus rauhen Rissen in Druckbehal tern
(A)
(B)
-10-
to be appeared kfk 4192
( C)
JAERI-M 87 -121
i n laquo bull laquo =
Po To 2c COD L k m s kPa degC mm mm mm cm
BWR 6865 2845 20 50
100
005 010 015 020 025
86 127 174 214
0003
PWR 15651 3249 20 50
100
005 010 015 020 025
135 230 333 405
0003
plusmnfrZgtffifcsch 80SEW4 8 12 16BSIPlCffla L T ^ o
Jbampgttl iCschl60Eg 4 8 1216 Bf f i^ lCf f iSL-C^Sc
LIQUID bull sssssAr V A P 0 R Ysrysyxsaz
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3 lt LD lt 12 vysssssssfsssssss-sgt-Ai
pound VSWAA
I DISPERSED I p V TWO-PHASE REGION
LDgt12
S-^mdash ^-A Ugt deg raquo bull bull bull
1 CHOKING PLANE -
V ASSUMED^ V ACTUAL-^
Z LD -12
0 2 LD h = 12 amp laquo 4 i amp 0 8 n t t t t S 3 c i i )
- i i -
~
JAERI-M 87121
件
圧 力「五度 き裂長さ き裂関口変位 き裂深さ 表面粗さ図 番
Po To 2c COD L k
kPa C mm 官官n 官官n c町l
005 86 20 O 10 12 7
BWR 6865 284 5 50 O 15 174 0003
100 020 21 4 025
005 135 20 010
230 PWR 15651 3249 50 015
333 0003
100 020 405 」025
--
条算2十表 1
上から順次sch80配管48 12 16B板厚に相当している
κヶノパル何〆シシ4ェ三
写汚字ヲヌ~ガミと
Pb PIyen lt110 lt 3 3 lt 110 lt I2 _
WAWH3ケ~Mとご
--一一一一一一沼稲zqTI附PHASEREGION
上から順次 sch160配管 481216 B板厚lC相当している
路話室grVAPOR
LlQUIO p芳男
AnE|し
z 110gt 12
するどい角を過ぎる飽和水もしくはサークル水のき裂内流動型式図 1
一一」ふれ」
ASSUMEOyen ーーーーー--~shyACTUAl-
yen Z
LlDh= 12なる場合のき裂内流動型式(11 )
-11-
110 bull 12
図 2
pound
exit plane Ac
Ai(z=12Dh)
inlet plane Ao
19B7 March 11
13 4 laquo Tf ft L13
I Po =6865 kPa =I 50000
0 0-5 Dh(mm)
i i i i i i i
0 01 02 03 1967 Apr 9 iso COD(mm)
33
14 BWRjlfe^ToKMKGciCODiff lBMSi (2c = 100 mm)
~明旬同司~~明弔問_--lt-~一一ー 1
一 一一hellip一一一一
50000
た白河
7ζ
infin7HNH
(2NE~E)UO
RURURURM
48um
PO =6865 kPa To =28450C
2C=100 mm k =30um e4
E EO5
E a 01
U lt)
会一4K0r-82amp0 exit plane Ac
tl
O
03
05 Dh(mm)
01 0-2 COD(mm)
O
O 1ge7 Apri 9 i田
inlet plane Ao
BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 100 mm) 図41
4EA L
き裂寸法図3
1987 March 11
o o o o in
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RI-M
87-121
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-
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1
玄infin4IFNH
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Po= 15651 kPa To= 3249セ2C=100mm k= 30μm
pc
一一一一一一一一一一一 一
N
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υ lt)
50000
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NEmv-)υ
B
B
B
4
8包絡
Gc d
凡 =6865kPa To =28450C 2C=50mm k =30um
叫
ε ε05 崎ε a m u () 1
51
O 05
Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
O O
Dh(mm)
o 01 0之 03COD(mm)
05 o
19amp7 Aprillgt iso
PWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係
(2 c = 100 mm) 図6BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係
(2 c = 50 mm)
1銘7April 17 iso
図5
JAE
RI-M
8
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co CQ torn
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PO =6865 kPa To =2845 oc 2C=100 mm
k =30um
20 50αm
48
Po = 15651 kPa 了 =32490C
2C =20mm k =30μm
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Eginfin4I戸回目
10
引 2881 三12酎05ε1681 s
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Dh(mm羽n
o 01 ひ2 03 COD(mm)
05 O o
Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
05 O
la7 AprillO is図8 BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 100 mm)
T鎖rIMay7 Iso
図 7 PWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 20 mm)
JAE
RI-M
8
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19S7 May 11 iso
BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 20 nun) 図 10
1987 May 7画
BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 50 nun) 図9
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87-121
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PWR遂転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 50 mm) 図 12
1987A防illOiso
PWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 100 mm) 図 11
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87-121
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Wc J
PO =6865 kPa To =2B450C
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20 0 = IH To =324goC
2C =20 mm k =30μm
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o 01 02 03 COD(mm)
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1錫7May12 iso
BWR運転条件下の質量抗量WcとCODとの関係 (4B 8 B配管)図 14
PWR連転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c=20mm)
1967 May7 Is
図 13
JAERI-M 87-121
oa oo
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Be W
G
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PO =6865 kPa To =28450C
12 B 16 B
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世間17May 12 国
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1987 May 15 iso
PWR遥転条件下の質量流量Wcと2cとの関係 (4B 8 B配管)図 16
BWR運転条件下の質量流量肌と 2cとの関係(12B16B配管)図15
JAER
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87-121
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1967 May 15也
1民r1May 9 iso
BWR速転条件下でWc= 1 3 5 gpmを与えるCODと2c図 18PWR運転条件下の質量流量Rと2cとの関係(12B16B配管)図 17
JAER
I-M
87-121
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100 50
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19J7 May明国
PWR運転条件下で叫=1 35 gpmを与えるCODと2c図19
JAERI-M 87-121
HMA Henry(DmWtilTil (12)
(i) mampltoamp $fl3 Wi = (gt ui Ai
3KSMB W 8 = lt o g u g A g (AD
(2) ilfampficopy^
d(WgUg+WiUi) =-Adp+dFw ltA2)
ffi^J^liaiCjS^^lttiii)llcj5^^(i^^^J0^trSiLTlaquo^^^^^-r5i (A2) (iWg=xW W = ( l - x ) W G=AW4ff l^ t
dp=-d[G x u g + ( l - x ) u ] (A3)
SJ^Bfra dG=OTltfc bullsect$raquopound (A3)laquo
dp=-GdC x u g + (1-x) u ) (A4)
i tt S o Bgf^fite throat g|5Tpound t 5 C i ^
c - _ [ d ( x u g + ( l - x ) u i 3 _ c d x k + ( l - x ) u i ^ 5 )
K l ^ f t laquo throat SiJKfclr
- g - k - 0 CA6)
T5o (A5) ICfe^TuipoundxlttkTg3gLrsecto
(A 7)
xG = lt0g ug a
(1-Ug =
- x) G = P ui
kui ( 1 --a)
fcOai ufB4-T4i
U ] = xv R +k ( l-x)vi c U ] = k (A 8)
tiss cn (A5)iclaquoAtn(i-^-=oatLT
-21-
JAERIM87121
付録A Henryの臨界流モデル (12)
乙乙では仰を導入しておく
Moodyは1成分2相混相流の質量速度を熱的平衡のもとで求めたここでは非平衡モデルを用
いてよどみ点状態量のみを既知として質量速度を求める
(1)連続の式
(2)
I夜相
蒸気相
運動量の式
W ρU A
Wgρg ug Ag
d (叫Ug+WU) =-Adp+ dFw
(A1)
(A2)
圧力勾配による外力と運動量による外力は摩擦力より大であるとして摩擦力を無視すると (A2)
はWg=xWW=(-X)W G=AWを用いて
dp=-d(Gxug+(l-X) u)
臨界流では dGOであるから (A3)は
dp-Gd( xUg+ (-x) u)
となる臨界抗態は throat部で生じることから
dxu~+ (1 -X)U _ dxk+(I-x) u G f= ー(- ~-g --- )=ー〔dp dp
臨界条件は throat部において
dG I
dp l - V
である (A5)において Uを xとkで表現してみる
xG =ρg ugα
(l-x) G =ρI UI (1-α)
Ug= kUI
よりαとUgを消去すると
U=2Svg+k (l-x)vLG k V
dGとなる乙れを(A5)に代入すれは一一ー=0を考慮して
dp
-21ー
(A3)
(A4)
(A5)
(A6)
(A 7)
仏8)
JAERI-M 87-121
-G- = C xk+ (1 -x) v f + k O - x ) v ) G 3
= G - d _ [ ( x k + c l - x ) ) x v f f + k ( l - x ) v n ( A g )
G ^ - ( - ^ - [ x k + ( l - x ) ) x v raquo V gt r ^
i S^^S f f t ^ i
G2
c = -c |-l+x(k-l)mdashlaquo+^l+2x(k-l)+v2 0c-l)+k(l-2x) g
civ ~ mdash V7 dk + l+x(k-2)-x 2 (k-l)^+x a - x ) ( v i - p E ) ^ r (All)
(a mtiimv-r4bLltimjpoundti-ampo cornsitix^
d v laquo x dx yen
g + ( v g - v ) ^ Go=~C x ^ g + ( v g - v ) ^ ] (A12)
- 2 2 -
JAERI-M 87121
xvg+k(1-x)v _G-1=一一(xk+ (1 -x) (XVg-rKkyenJ -1) V) GJ dp
=G1-〔xk+(1-x))xv+ k (トx)vL) ) (A9) C1p q II k
よって
Xv+k (1-x) v G=ー〔百E〔lxk+(1-x)lb I〕1 仏10)
微分を実行すると
G ト=一〔守t七か1川1作川+x(α併山kトk-l寸1川)川伽+~(1μ1+2x(k- 1) 川+刊v)ωω2恥刺(X-l)刊)dp k
一一一一一 dv Vn dk + l+x (k-2)-x2 (k-I) )高I+x (1-x)(v)-in石 J-1ωJ)
乙乙で次の仮定を設ける
(1)液相は非圧縮性とするすなわち生 odp
(2) 流れは低クオリティもしくは高圧とする乙の場合k宇 1としてよい
以上の仮定を(All)I乙適用すると
x-p
d一d
lsquovv a
w
lsquo+
V--D-
Ju
一JUx
一一2
e
G
(A121
が求まる乙れが閣である
-22ー
JAERI-M 87-121
ID EPRii$mmv7^-yzmwmmnv-7^-ysTEAMzicmpoundMz-tzo (2) EPRIJRraquolaquo7 ri-f-yilBWIKraquoa+^i-^gtlfflcopy(ftraquoOfcraquoKlaquoffcK +
7^-f- bull JAERI poundfF$ L poundltDifC1ampraquopound LT STEAMZ poundraquoVvfc0
(3) lt OS LAcopy LSI Hi (THRESH) S A f - K L f c fttfcampraquottLfcraquopoundttltltD f i ^^ f tLT^Sc original)iSTlTHRESH=l E -3Tofc 0
SB cKilJf-9 FORMAT pound ^ t 0 SB 2 ( c A ^ r - ^ copy ^ i i ^ amp ^ t o SB3IC Cl)KElaquoSlT^SttraquotS4-ro SB 4KJCL-- C O + K A ^ f - ^ ^ S f t f t n T^So SB 5raquocH5fliS7degn^ 7AlaquoJxh^ 0 SB 6fcftJMpoundSatfJlTIgt5o ^reg
JAERI-M 87121
プログラムリスト
以下に (1)IC記載されている漏洩率解析プログラムを原研機lζマウントさせたリストを示す
原プログラムとの変更点を以下lC示す
(1) EPR 1版蒸気表サブルーチンを原研版蒸気表サブルーチンSTEAMZI乙置き変えた
(2) EPR 1版蒸気表サブルーチンと原研版蒸気表サフツレーチン聞の単位換算のために新たにサ
フツレーチンJAERIを作成しこの中で単位換算をしてSTEAMZを呼んだ
(3) くり返し計算のしきい値 (THRESH)を入力データにした 計算が発散した場合はこの
値を大にしてやる original版ではTHRESH=l E-3であった
表Bllζ入力データ FORMATを示す表B21C入力データの意味と単位を示す表B31乙
(1)に記載されている計算結果を示す表B4にJCLを示す乙の中に入力データが定義され
ている表B51ζ原研版プログラムリストを示す表B61C計算結果が出力されている
値と表B3の値とを比較すると両者は一致しているのでマウントは成功したとみなした
-23-
乙の
付録B
1
1
1
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1
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J
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JAERI-M 87-121
SB 1 Kfif-9 FORMAT
I N P U T D A T A S H E E T PACE OF
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IBJOB m VES DECKNAMB NO
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7 8 9 0 1 H S C 7 H Q 1 n lt j 6 M 9 0 1 7 3 4 5 6 7 8 9 0 I 3 4 S 6 7 I 9 0
IINKITJWII PlrfW^) Traquo4CHfiT) PBfW^W TiHRBJHtw l h i i i i i h i i u j i EU(flH^) BWii)i EKflfM -iW EWCmo bull v1) ftRCMraquoiri M - t l ^ n ^ l ( ( i
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1 l 3 7 8 9 1 0 1 2 3 4 5 7 1 9 0 1 H lt S f T 1 gt J I 3 1 5 t 7 1 1 V 1 I J 4 ( f 7 1 ) |0
E 1 M bull ri-itDATraquoHVM-tllaquolaquoJCTT1raquoL NVNK
IB 2 A A f - ^ f f l g i i f i
pound$ltpound ^ m m M amp t l IN J poundjampffl t tf traquo9Jte tt L = 1 tmfc S S ^ A ^ J
= 2 mm EfiiKU = 3 if-fv-Kik
P0 Jltfjampllj kPa mtstgt TO J pound pound pound degC PB WE kPa THRESH lt 9jgLff3yen0LtMI a L EPRI copy original IgTfJi 1 E -3
EL S K pound ( = 2 c ) cm EW sectsectIMP^f i (=COD) cm ED $ampamp cm EK yen^SiBraquoampcopy^i cm AR iiSPiBMAPBlaquo tpound L A C A 0 lt 1 Nl SgtISamp K fc tt 5 90deg ft laquo3 $ tt L N2 SraquoraquoIBfctf 345deg ffljPOft 4- L
- 2 4 -
]AERI-M 87-121
喝事表B1 入力データ FORMAT
INPUT DATA SHEET PACE OF
氏 名 a日f-付~ ず司円品名 1 I 73-8C
情lsquo 宅相S1 回胃テー守番
123 511 a 唖 I~ I 1 J S 6 由 0E023a 唖jgI 2 1 5 6 IJ I~ 1 ~ bull 5 6 B 唖 I~ I 2 3 S 6 a J~ I 1 1 5 6 r 9 ~ I 1J 56 8 9ea
則的問1)11 I r91 ~~I~ 1州 i lT骨 iacutefHφ~画 IIPB ~fi~OslashI削 川eslf(何回 111i i 1 i 11111111 i i i LI(閉 W k61~)1 ~yj lI Ii IA 外 IleETHfilil~Ii特 I J(I G~~里世うJ IethampCfl~fIJlIill(Ilitgt 1 1 I fz(Iq 戸~I i 1
11 111
1 II I I
l I r
11 4
11 i 1 111 11 11
11
11 11 ー
ど l_~ ~_111 ~ 3 5 618 i l~ L Z s a 91~ I Z J 5 7 a 1 I l 3 s 91g Z J 5 T JI~ I 1 J_ 51 Ir lJ -5畢 11 I~
IIl1EI7 ~I川ATiIo_剛開剛醐
表B2 入力データの意味と単位
変数名 物理的意味 単位 備 考
i
l
IN よどみ点の流体条件分別指数 |な し1=1飽和水温度を入力
=2 飽和水圧力を入力
=3サプクール水
温度と圧力両方を入力
kPa I絶対圧力
カ
度
圧
温点
点
み
みど
ど
圧
よ
よ
背
0
0
8
P
T
P
kPa
なし IEPRIのoriginal版では1E-3
であった
THRESHIくり返し計算のしきい値
D
O
)
C
さ
積
c=
荒
面
2
(
の
口
=
ー
位
ら
入
護
か
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口
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積
長
聞
深
表
面
裂
裂
裂
均
口
き
き
き
平
出
L
W
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K
R
E
E
E
E
A
cm
m
m
m
phvpupu
なし IAc I Ao壬1
Nl き裂道筋における90曲がり数|な し
N2 き裂道筋における450 曲がり数|な し
-24-
OS99U0O raquolaquolaquolaquoraquo 3SI3M3X3 9 _bull t9 (Iraquod3)HN3SV31 laquolaquolaquoraquolaquolaquolaquolaquoraquolaquolaquoraquoraquolaquolaquo ttgt9$UO0 bull 0 0 O
- Z9000
-0 illS poundpound00 SE9 raquolaquolaquo
smuoo raquo Nraquonx s Mam 06 ov3 (H3)Honoa (tnxudaa (inxios ltH3gtDS SSIMOO raquo tOO VIOl 088Z OOOSSl pound KM Iyen9poundll00 HS3HH1 (ISmSd (3)01 CISS)0d NI 0S9SU00 raquolaquolaquoraquolaquolaquobullbulllaquolaquolaquolaquoraquo 3SI3S3X3 9 V 29 (I8d3gt11M3
-)Hm raquoraquolaquoraquoraquolaquoraquo
limiOO 00 10036013 9pound nomoo laquoinosAS aa tood90id spound
09 33X3 B2 ^^03^1 33X3 H
(raquoH38ns)ana3a33anos(ia3VDHi3-laquo rJ8fW-6
V3VpoundK6rr=0S 2pound1803 33X3 3
laquo 13P B3SI) 30 ISH laquo laquoraquoraquolaquoraquoSXXXlaquolaquoXXlaquoSXXkSXlaquoXlaquoXSXlaquoXSXKkraquoSXXlaquoXlaquolaquoXXSKXlaquoXXXlaquolaquoKXXXlaquokXX ttXtIliXIXMlltMaHtltBraquoIKtSltXiattlSIXXXtXKlaquoIlaquoKISlaquoltliXlllaquotXraquolaquotX 308d SIVAIBd 30 1SI1 laquo araquolaquoXraquoraquoraquoraquoraquoClaquolaquolaquolaquoSlaquolaquoXIlaquoKlaquolaquoltKalaquolaquolaquoltraquoKKXalaquoKXXKlaquoSKXXlaquolaquoKraquoraquoXKXS
0000000OJ000-TSPZ6-8ANVS H8VdB0rlaquo -aaoflssvd8S6O0-dnoHssiB6p-a3sn u
laquo0Zgt-13r319SWS=SSn3SSH (SO0000)-3Mtl00-Altld8raquoSSyi3H3n9IHSraquoH
SI
lt tJ8SrO(T320-UO
-300
-rWgt
-lr
9poundraquoZ OOr r 10-8S60SU65Z05) GOT Z60SU63 I
VSSl 3HI1 28SOnO 31V0 ltlaquo 1SI1 S1N3N31V1S 13T gtraquo 0Z10U 0Z3
laquoejf = 3Sjnss3d laquoT3 IT juiraquonn
bullgt010 raquoiN51a 1CX3 i jl J nraquonn
VdX SMH raquo3raquoinlt 11X3 IT ShnsSjSd
33S9U 0O+3li3S situ laquo3l
33S2ii9gt Sraquo-S+raquof s
Wlli S5JH 1raquo3tiltt3
0traquo raquorraquoiagtjCUHgtHid3lt
0 sMwru 33h33d S^ JO ON
a =wini 33i93o oamp jo ON
oot =otiraquob raquo3araquo
W3 e0-300^bull =1^3I3H SS3NM-jn0S
VO 2iS =Hld30
vO iiJt dil3wla3d
Vgt3gt0 9oOZ raquoraquo3HV
raquobull AU13M039 3raquob0 bull bullgtraquobull
bullgt3laquo bullgt 10 t raquo8d
3 8192 raquo01
raquodM QOSSl =0d
bullbullbull S3Ua3dOlaquorl N0I1raquoN3raquo1S raquobulllaquolaquo
en ^S^M^T^M -c iHda e -a
IZI-A8 W-IH3V1
JAERI-M 87121
表B3 EPRIコードによる例題解析結果(1)
bullbullbullbullbull STAGNlTJON ~ROP[R7tES bullbullbullbullbull
a-nv
n
p』
-
a
B
恥
u
-
au
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a
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昆u
5
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F
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1- 3
PB- 101 ~~~
~ cq C~ GEUMtTRY bullbullbullbullbull
AREι 20b CHE叫
PEロ2刊ETぞp- 1277 C~lsquo
DEPTM- 572 C帆
OlOUriNESS HEIG1τb2DE03 C納
AREA RTIO= 100
~O 01 gt0 vEG夜~E 7υ
NO 0 ~5 0岳町EE iUMN宮
OEPTHノ IHγP~Dl lsquo 1- 品 70
bullbullbullbullbull ouτPUi bullbullbullbullbull
C~TTHAl 山SS lU~ 4iZ特 -5 吋ノ時ノS H
LEamp1lt 向仇TE冒 CZ7fftOO ~Gノ50C
THORNlrSSUR~ 11 EX1T pTLtIItI a ICPA
uυAlliY i EXlj PL 凶- ot牛
UALliYτ ELCK otildelt ~SSU弐= 311
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i
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i
表B4 JCL リスト
E20 Vl0l20 ltltlt JCl STATEMEHTS llST gtgtgt DATE 040887 TIME 15=54
IIF9215097 JOD lt20729215095801 JOB 2l6T001I00C01I02E00SIIP ) ISH且SHIGUCHClAss-aPRTVOOTIHE-(000005)11 HSGCl且SS=SHSGlEVElz(201)11 USER-J9215GROUP-G0958PASSWORD-J08PARM S-AMYR9215L-0002C-0000000 RER E~s1s2ss事 llSTOF PRIVATE PROC bull 司R1181gE-lsquo=a1g llSTOF USER JCl bull 22竃g
2 11 EXEC FORT77 11 SO=J9215lEAK 11 g=FORT 11 A=ElM(JAERI1)SOURCEDE8UG(SU8CHK)
11 11 EKEC l~ED77 28 11 EXEC GO 35 IIFT06F001 OD SYSOUTz 00111011 36 IIFT09F001 DD bull 00111111 竃司EglfAKCHTl(EPRJ 62 4 6 fXERCISE s00112650 s1M PO(KSI) TO(C) P8(KSI) THRESH 00113641s 155000 2880 1014 001 bull 00113755 2C(CM) COO(C) DEPTlHC) ROUGH(CM) AEIAO 90 TURM 45 TURN bull 00114645 635 0033 5715 000062 10 0 0 00115644a竃LEAKCMTL(EPRI) 61 4 6 EXERCISE SS00116650
-25ー
JAERI-M 87-121
000001 000002
000003 00000 000005
000006 000007
FORTRAN 77
SB 5 V10L31 OATE 8704OB TIME 155947
EPRlS PROGRAHH FOR LEAK RATE THROUGH CRACKS COPIED FROM EPRI NP3540-LD APRIL 1984 ON 19860304 ISO LEAKF0RTUIAS8704) COMPLETED ON I9B7 4 8 OY HASH
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xlaquox COHPLETEO ON 62 4 8 raquoxlaquo XXXXXXKXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
laquoxx THE INPUT TO THE PROGRAM laquoraquobull
FIRST CARO IN-1 bull-gt INITIALLY SATURATEO LI0U10INPUT TEMERATURE ONLY IN2 --gt INITIALLY SATURATED LIQUIDINPUT PRESSURE ONLY IN-3 bull-gt INITIALLY SUBCOOLED L10U1DINPUT BOTH TEHEBAIURE AND PRESSURE PO - STAGNATION PRESSURE (KPA) TO raquo STAGNATION TEMPERATURE ltCgt PB = BACK PRESSURE (KPA) THRESH - THERSHHOLO VALUE ORIGINAL VALUE = 1E-3
SECOND CARD EL - CRACK LENGTH 2C (CM) EW bull CRACK-OPENING DISPLACEMENT COO (CM) ED = CRACK DEPTH L (CM) EK bull THE HEIGHT OF PROTRUSION OF THE ROUGHNESS GRAIN FROM THE HEAN
SURFACE (CM) AR - AREA RATIO = AEAO N1 = NUMBER OF 90 DEGREES TURNS IN THE CRACK PATH N2 = NUMBER OF 45 DEGREES TURNS IN THE CRACK PATH
laquolaquoraquo JAERlS STEAM TABLE raquolaquolaquo
STEAMZ(PTVIISINDEX) INDEX=0
IN0EX=1 1NDEX=2 INDEX=3 1NI)CX = 4
SUOCOOLEO WATER OR SUPERHEATED STEAH INPUT DOTH PRESSURE AND TEMPERATURE
INPUT TEMPERATURE INPUT PRESSURE
SATURATED STEAM SATURATE) STEAM SATURATED WATER INPUT TEMPERATURE SATURATED WATER INPU1 PRESSURE
IMPLICIT REALxS (A-H0-Zgt COMMON PP POT0JltLDFFARINCD0HTHETA
CD raquo 061 PA1 = 3 1 4 1 5 9 2 6 5 4 TIIEIA - 0 5 laquo P A I
1KPA= 1000NMxx2= 1000KGMSxx2= 100098XE-4 KGFCHxx2 - 100OlaquoE-498007031 LBFINraquolaquo2- 100068904 LDFMNxx2
PCV NSTEP
6894757Eraquo3 200
000008 000009
000010 000011 000012 000013 000014 000015 000016 000017 000018 000019 000020 000021 000022 000023 000024 000025 000026 000027 000028
1 READ (910END=1000) INPOTOPDTHRESH READ(915) ELEWE0EKARNIN2
PO = TO = PB raquo EL = EW =bull ED bull= EK -IK = AREA PER AREA PER EO -EK -Oil -
000029 000030 000031
1E3laquoP0PCV 18raquoT032 lE3laquoPHPCV EL254 EW254 ED254 EK254 0 = EWxEL bull 2laquoltpoundVEL) - AREA144 = PER12 ED12 EK12 4XAREAPER
XLO raquo E00H50laquoNK26N2 1FltXLDLE12) GO TO 400 RK = DH4EK FF = 10(2xDLOG10(RK)laquo174)laquolaquo2
IF(INEOI) THEN TEHP - TO TEHP= (TEHP-320)x05555556
- 2 6 -
JAERI-M 87121
表B5 原研版プログラムリスト
FORTRAN 17 Vl0L31 OATE 870408 T1HE 155947
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C PO STAGHAT 10N PRESSURE CKPAgt C TO bull STAGHAIlON TEHPERATURE CC1 C PB 日向CK PRESSURE CKPA1 C TfIRESII ロ TIIERSIIHOlOVAlUE ORIGINAl VAlUE冨IE3
E C SECOHO CAR日C EL CRACK LENGTII 2C CCH1 C EW CRACK-OPENING DISPlAfEHENT C目白 CCH1
C ED CRAEK 日[PIHL CCH1 C EK THE IIEIGIIT OF PROTRUSIOH日F TlIE R日UGIIHESSGRAIH FROH TIIE HEAH
SURFACE CCHJ C AR 雪 AREA RATIO AEIAO C Hl HUH日ER Of 90日EGREES TURHS IH TIIE CRACK PATH C N2 HUHBER OF 45 OEGREES TURHS IH THE CRACK PATII
E C 車率志 JAERlS STEAH TA8LE 取
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C SIEAHZCPT VIISIHOEX1 IHDEX=O 苧) SUDCOOLED WATER日R SUPERIIEATF目 STEAHlHPUT s日TII PRESSURE
AHD IEHPfRATURE C 1 H日EX=1 -ーgt SATURATEO STEAH lHPUI TEHPERATURE C IHOEX=宮崎⑤gt SATURATEO STEAH lHPUT PRESSURE C IHOFX=3 -gt SATURATEO WATER INPUT TEHIgtfRA1URE C I HnEX=~ -回) SA1UIlAIEO WATER lHPUl PRESSURE
E 000001 IHPlCIT REAl竃6 (A-IIO-Zl 0000日 日HMON IfPI PO ToltLDFF AR IH COOH TIIETA
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000006 PCV 669lsquo757Eφ3 000007 HSTfP 200
000008 1 READ C910EHD=10001 IHPOIOP日IIIRESII00009 REA日(9151 ELEWEOEKARHIH2
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EK EK12
目11= 4AREAPER no EOOH+50ltH126ltH2
IfCXL8LE121 G8 10 400
RK OHIlsquoIEKFF = 101 C2-0LOG10(RK1f14 2
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-26-
JAERI-M 87-121
000032 PRESS PSAT(TEMP) 000033 P0 - PRESSraquo14223133 000034 EHOIF
C 000035 DP - (PO-PB)FLOAT(HSTEPgt 000036 PL - P8 000037 30 CALL PR(PLPCCPTGCXEXTIC) 000038 IFUCE02) GO TO 55 000039 1FUCNE3) GO TO 40 000040 IK bull 1K+1 000041 PL - PLraquo0P 000042 1FUKLTNSTEP) GO TO 30 000043 GO TO 55 000044 40 PD1 - PL-PCC 000045 NH2 - NSTEP-IK
C 000046 00 50 I-1NM2 00004T PH - PLraquo0P 000048 CALL PR(PHPCCPTGCXEXTICgt 000049 IFUCE82) GO TO 55 000050 P02 - PH-PCC 000051 IF((PDllaquoPD2)LTO) GO TO 100 000052 PL bull PH 000053 P01 = P02 00005 50 CONTINUE
C 000055 55 PRINT 75P0T0P8 000056 GO TO 400 000057 100 COHTINUE 000058 PDL - PD1 000059 PDH bull= PD2
000060 000061 000062 000063
DO 200 1=150 PX bull (PHlaquoPOL-PLlaquoPOH)(PDL-POHgt CALL PR(PXPCCPTGCXEXT1Cgt POX bull PX-PCC
000064
000065
IF(ABS(PDX)LTTHRESH) GO TO 300 laquogt THRESHOLD VALUE WAS CHANGED BV HASH laquobulllaquo laquobulllaquo THRESHOLD VALUE WAS CHANGEO BY ISO 620206 laquolaquolaquo
IF(ADS(P0X)LT1E-3) GO TO 300 IF(ABS(PDX)LTSE-3) GO TO 300 IF(ABS(P0X)LT1E-2) GO TO 300
IF(ltPDXlaquoPDH)GTO) GO TO 250
000066 000067 000068 000069 000070 000071
POL - POX PL - PX GO TO 200
250 PDH - PDX PH - PX
200 CONTINUE
000072 000073 000074 000075 000076 000077 000078 000079 OOOOSO
PRINT 220PlPHPDLPDH GO TO 1000
300 CONTINUF EN GH AREA PER ED EK
PCCPO AREAGC 144gtAREA 12laquoPER 12raquoED 12laquoEK
000081 PRESS - PCC
000082 000083
CALL JAERI(PRESSTEHPV0LGENTAGENT0G2gt CALL JAERI(PRESSTEHPVOLFpoundNTAFENTOF4)
000084 00008S 000086 000087 000088 000089 000090
PCC - PRESS TS2 bull TEMP H1 - EHTAF H2 bull ENTAG HHE - XTlaquoH2raquo(1 GO TO 500
400 CONTINUE
000091 000092 000093
PRESS = PO TEHP raquo TO GO TO (111213)
- 2 7
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JAERI-M 87-121
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PlP830 CALL PR(PlPCCPT GCKEXT ICl
IF(lCEQ2) G口 10 55
IF(lCHE3) GO TOlsquoIK 田 IKφ1
Pl bull PlDPIF([KLTNSTEP) GO TO 30
GO TO 55 ~O POI bull Pl-PCt
NM2HSTEP-IK
00 50 1IHH2PH bull PlOPCAll PR(PHPCCpTGCXEXTICl lF(lCEQ2) GO TO 55
P02PH-PCC IF( (PDIP02)LT0) G日 TO 100
Pl bull PH
POl 園 P02
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00005B 日l bull POl
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PDl bull P日X
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C 000100 PO PRESS 000101 TO TEMP 000102 VLO - VOLF
C C 111 III NO CHOKING II I I I C filaquo2 = 2raquoR0(P0-PDgt - 2laquoai)HFTlaquolaquo3)UDFnNlaquogt C laquo 2laquoLflHFTlaquoraquo3raquo(3215LDMFTSlaquolaquo2WINlaquolaquo2 C 2laquo3215laquoLBMlaquoraquo2(FT12)raquoraquo2Slaquolaquo2 C bull 23215raquo144laquo(LBHlaquoSFTraquoraquo2)laquolaquo2 C - 926496raquo(LBMlaquoSFTltlaquo2)laquolaquo2 C
000103 GC2 9266112laquo(P0-PBgtm0 000104 GC - SlaquoRT(GC) 000105 GN = AREAraquoGC 000106 PCC bull PB 000107 XT - 0 000108 XA - 0 000109 AREA - 144laquoAREA 000110 PEB bull 12laquoPER OOOllt EB - 12laquoED 000112 EK - 12raquoEK 000113 GO TO 510
C 000114 500 CONTINUE
000116 CALL JAERKPRESSTEMPV0LGENTAGENT0G2gt 000117 CALL JAERKPRESS TEMPVOLFENTAFENTOF4)
C 000116 000119 000120 000121 000122
C 000123 510 PRINT 600 000124 PO bull P0raquoPCV1E-3 000125 PRINT 605PO 000126 TO = ltT0-32)18 000127 PRINT 610TO 000128 GO TO (520530540)IN 000129 520 PRINT 615IN 000130 GO TO 550 000131 530 PRINT 616IN 000132 GO TO 550 000133 540 PRINT 617IH 000134 550 PB = P8PCV1E-3 000135 PRINT 620PB 000136 PRINT 650 000137 EL - 254laquoEL 000138 PRINT 710EL 000139 EW - 254laquoEW 000140 PRINT 720EW 000141 ED = EDlaquo254 000142 PRINT 670ED 000143 DH raquo 0Hlaquo254raquo12 000144 PRINT 730OH 000145 PRINT 695XIO 000146 EK = EKgt254 000147 PRINT 675EK 000148 AREA = AREA2542 000149 PRINT 660AREA 000150 PER = PERraquo254 000151 PRINT 665PER 000152 PRINT 680AR 000153 PRINT 685Nl 000154 PRINT 690N2 000155 PRINT 700THRESH 000156 PRINT 750
C C 1 LBH(FT2raquoSgt = 488243 KGltHraquo2laquoS)
PB - PRESS TSA = TEMP 111 bull ENTAF H2 bull= ENTAG XA bull lt H H E - H 1 ) ( H 2 HI)
- 2 8 -
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且 2lDHFT3(3215lDHFTS2)11 H2
bull 23215L日H2(FTtI212S2
軍 23215144ClDHOSFT2)E
bull 926496lBHS1 FI2)2
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XT O XA OAREA bull 144 oAREA
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raquolaquoUIDINPUT TEMPERATURE ONLY) 000174 616 FORHATCOINPUT INOICATOR(IN)- I 5 ---gt INITIALLY SATURATED LI
bullOUIOINPUT PRESSURE ONLY) 000175 617 FORHATCOINPUT 1ND1CAT0RUN) bull 15 ---gt INITIALLY SUBCOOLED LI
bullQUIDINPUT BOTH TEMPERATURE AND PRESSURE) 000176 620 FORMATCOBACK PRESSURE(PB)- F10 t2X KPAgt 000177 650 FORMATCOraquolaquolaquobullraquo CRACK GEOHETRY laquoraquolaquolaquoraquo) 000178 660 FORHATCO AREA-F1042X CHraquolaquo2) 000179 665 FORHATCO PERIMETERF10 2 2XCH) 000180 670 FORMATCO0EPTHF1O22XCH) 000181 675 FORHATCOROUGHNESS HEIGHTE1242XCM) 000182 680 F0HHATC0AHEA RATI0ltAEA0)-F102) 000183 685 FORHATCONO OF 90 DEGREE TURN110) 000184 690 FORHATCONO OF 45 DEGREE TURN-110) 000185 695 FOBHATCODEPTHHY0R 0IA-F101gt 000186 700 FORHATCOTHRESHOLD VALUE F105Mgt 000187 710 FORHATCO 2C-F I052XCHgt 000188 720 FORHATCOCODF1052XCH) 000189 730 FORHATCOHYDR OIA-F10 5 2XCM) 000190 750 FORHATCOlaquolaquolaquolaquo OUTPUT ) 000191 770 FORMATCOCRITICAL HASS FLUX E154 2X KGMraquoraquo2SEC ) 000192 800 FORHATCOLEAK RATE E1542XKGSEC) 000193 850 FORHATCOPRESSURE AT EXIT PLANE - F1012X KPA1 000194 900 FORNATCODUALITY AT EXIT PLANE -F104) 000195 950 FORHATCO 8UALITY AT BACK PRESSURE gtFI04gt
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1000 CONTINUE
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PCK = PRESS TS - TEMP VGC = VOLG XE = (SLO-SLCW(SGC-SLC) CN = 10 J F(XELT005) CN=0raquoXE XT CNraquoXElaquo(1 -EXP(-BltUD-)gtgt XH - CNraquoXE-XTBKXLD-12)
200 PCI - PCK-05 PC2 bull PCKt05
PRESS - PCI
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PRESS PC2
CALL JAERKPRESS TEMP VOLG ENTAG SG2 2) CALl JAERKPRESS TEMP VOLF ENTAFSL24) TS - TEMP OSL - SL2-SL1 OSG - SG2-SG1 OXE - -(lt1-XEgtlaquo0SLraquoXElaquo0SGWltSGC-PICgt GC2 = (XTraquoVGCPCKAKAPPA-(VGCVLOgtlaquoCNlaquoOXE)32174144 GC - 1GC2 IF (GC2GT0) GO TO 50 IC - 3 RETURN
50 GC=S0RT(GC2gt DPT bull GC2laquoVL02CDlaquo2314n44laquoARlaquolaquo2 PT = PO-OPT IF (PTGT3) GO TO 100 IC - 2 RETURN
100 CONTINUE
PRESS - PT
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PT - PRESS TS - TEMP VGT - VOIG VGH - (VGKVGO2 AI - (1 - 2laquo(1 -ARWXLD)AR GH2 = GClaquoltl t ] A Iraquoraquo2gt2
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FRICTIONAL PRESSURE DROP DPF = FFlaquoULD-12)raquoGH2raquoC(l-XH)raquoVlOtXHlaquoVGM)2
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CAU JAERI (PRESS TEHP VOLG ENTAGSGI 7)
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OSG SG7SGlOXE =〈【I -XEl OSL XEoOSG1ISGC-~lCIGC (X富VGCIPCK I AKAPPA -IVGC -VLO oCNoOXE) 132114144
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FRICTI日制Al PRESSURE DROP
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raquoraquo NICHT VERSTEHEH 7 7 7 7 7 7 7 7 m m OPG - 05laquoltlVLOt1ltXTraquoVGCraquolt1-XTgtraquoVLO)gtlaquoXLDraquo0HlaquoSlN(THETAgtM44 77777777777 N1CHT VERSTEHEN 7777717777777
TOTAL PRESSURE DROP THROUGH CRACK PCC bull PT-(DPADPFlt0PAA)J2174144-DPG
000069 RETURN 000070 END FORTRAN 77 ERROR NESSAGESl PROGRAM NAHEltPR )FLAG(1)OPTIMIZED) J2K5001-1 NAHlPP NAHlCD THE COHHON BLOCK HAS THE ELEHENT ALLOCATEO ON AN INVALID DOUNDAR JZK500J-1 NAHlPP NAHtDH THE COHHON BLOCK HAS THE ELEHENT ALLOCATED ON AN INVALID DOUNDAR J2K5001-1 NAMiPP NAHtTHETA THE COHHON BLOCK HAS THE ELEMENT ALLOCATES ON AN INVALID DOUNDAR
000001 000002
000003 000004 000005 000006 000007
SUBROUTINE JAER1ltPUSATUSAVUSAHUSASUSAINDEX) IMPLICIT REALraquo8 ltA-H0-Zgt
JAPAN lt USA
PJAP laquo 0070308laquoPUSA TJAP raquo 0555556laquoltTUSA-32) VJAP = 0062427laquoVUSA HJAP - 0555556laquoHUSA SJAP - 0555556SUSA
000008
000009 000010 000011 000012 000013
CALL S IEAMZ(PJAPTJAP VJAP I IJAP SJAP INDEX)
USA lt JAPAN
PUSA TUSA VUSA HUSA SUSA
bull H223133laquoPJAP - 1 8 laquo T J A P 3 2 - 1 6 0 I 8 7 raquo V J A P - I BOIIJAP - I 8raquoSJAP
000014 0000 IS SPECIFIED OPT END OF CClMPRA
RETURN END ONS OPTIMIZEC2)LINECOUNT(O)NOSpoundlM(JAERI1)SOURCEDEBUGltSUBCHK)NOHAP T10H
- 3 1 -
]AERI-M 87121
000066 日PAA bull GC2(VlO(1 AR21IH(VGH VlO)(IIIAI21)12
11111111111111 NICHT VER宍TEHEN 11111111111111 000067 OPG bull 05(1VlOt1(KVGCHlITlVlO)IOXlOOHSlNC1HETAII 1~~
11111111111111 NICHT VERSTEHEN 11111111111111 E
TOTAl PRESSURE DROP THROUGII CRACK 000068 PCC bull PT (DPAtDPFDPAA】13217lsquo11ldquoOPG
E
000069 RETURN 000070 EHO FORTRAN 77 ERROR HESSAGES PROGRAH HAHE(PR IFLAG(1)OPTIHllE(21 JZK50011 HAHPP NAHCD TUE COHHON日lOCKIIAS TIIE ElEHEKT AllOCArEO 0制局側 IKVAL 1 0 OOUKOAR J1KSOOJ1 HAHPP NAH日 TUECOHHON BlOCK HAS rUE ElEHEHT AllOCATEO OH AH IHVAlIO OOUHOAR J1K50011HAHPP HAHTIIETA IIIE COHHOH BlOCK IIAS THE ElEHEHT且llOCArEOOH AH JHVAllO OOUHOAR
E
000001 SUQROUTIHE JAERI(PUSATUS且VUS且HUSASUSA I HOE 11 000002 JHPLlCI T REAL8 (AHO11
E JAP且Nltーー USA
E OOOOOJ
OOOOO~
000005 000006 000007
E 000008
PJAP 包 0070308車PUSATJA~ bull 0555556ITUSA321VJAP bull 0062427VUSA HJAP bull 0555556IIUSA SJAP bull 0555556SUSA
CAll S TEAHl (PJAP T JAP VJAP IIJAP SJAP I NOE 11
USA ltー JAPAH
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nunu内
UAυnununupL
nuaυAυAυnununupEnu
nunuAυAυAυAυAυnrM
nunuaυnUAυAυAυPOPE
PUSA bull 1~22lIJlPJAP
TUSA bull 18rJAPt12VUSA 160187aVJAPIIUSA bull 18 IIJAPSUSA 冒18SJAP
jiliti--
-31-
JAERI-M 87-121
SB 6 JfWS3-KlclaquofcSEPRI0JlIJPtlTpoundfli
laquoraquoraquo STAGNATION PROPERTIES
PRESSURE(PO) 15500 KPA
TtNPERAllllllltTO)= 2880 C
INPUT lNDICATOR(IN) 3 bull--gt INITIALLY SUDCOOLEO LIQUIDINPUT UOTIl 1ENPERATURE AND PRESSURE
BACK PRESSURE(PB) 1014 KPA
CRACK GEOMETRY
2C = 635000 CH
COD= 003300 CM
DEPTH 571 CM
IIYDR DIA= 006566 CM
DEPTHIIYDR 01A = 870
ROUGHNESS HEIGHT 062000-03 CM
AREA = 02095 CM2
PERIMETER 1277 CM
AREA RAT10(AEA0)= 100
NO OF 90 DEGREE TURN= 0
NO OF 45 DEGREE TURN= 0
THRESHOLD VALUE = 001000
OUTPUT
CRITICAL MASS FLUX = 043900+05 KGM2SEC
LEAK RATE = 091990+00 KGSEC
PRESSURE AT EXIT PLANE = 61816 KPA
QUALITY AT EXIT PLANE = 00112
QUALITY AT BACK PRESSURE raquo 03643
-32-
噛
titil--Illit--lie-
JAERI-M 87-121
表B6 原研版コードによる EPRI例題解析結果
ldquo STAGHATIOH PROPERTIES 車窓噂
PRESSUREIPO) 15500 KPA
TEHPER111I1E(10)白 2880
tNPUT lHDICATDII(tH) gt tHITt LLY SUnCOOLEO LtQUIDIHPUT U0111 lEMPERAIURE AHO PRESSURE
UACK PIIESSUIlEIP日) 1014 KPA
定事獄事蹴 CRACK GEOHETRY 事噂康志事
2C= 635日00 CH
C日日 003300 CH
OEPTH= 571 CH
HYDR DIA- 006566 CM bull OEPTHHYOR OIA= 870
R日UGHHESS IiEIGIIT= 062000-03 CH
AREA= 02095 CHo事2
PERIHETER= 1277 CH
AREA RATIOIAEAO)= 100
HO OF 90 DEGREE TURH= 0
NO OF 45 DEGREE TURN=
THRESIiOLD VALUE 001日00
事事覇ldquo OUTPUT -
CRITICAL HASS FLUX 043900+05 KGH車窓 2SEC
LEAK RATE 091990+00 KGSEC
PRESSURE AT EXIT PLAHE 61816 KPA
QUALITY AT EXIT PLANE 00112
QUALITY AT 8ACK PRESSURE 03643
J1
1
9
トILLttu
LFLドEKFbfgzhrreE
-32一
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G2
c = [x - ^ - ( v ^ v ^ N - j j ^ 1 26)
x = B ( x L T - x ) d ( z D h - 12) (27)
B = 00523
x L T = N x E (28)
T amp 3 0 (Z7)poundz = 12D h(x=0) i z = L ( x = x e ) i copy F B T e laquo t pound plusmn
x = x L T [ l - e x p - | ( z - L ) H x e expC-i ( z -L) ] (29) Dh Dh
i t t O z = 12Dh Tx = 0 laquo S lt 8 f c f t A f i t f
Xe=xu T Cl-exp-B(LD h -12)J] (30)
secttftSlt fclt29)pound z =12 Dbdquo pound z = LCD^-eatiJ-LTtfflgliKfcW-S 3^ J T-fpound$a6
X L - 1 2 D ^ 1 2 D h x d z
mdash XLT _ D 1
B LDb-12 u
Po - P B = -^pv bull (32)
G = gtu $ X
G = v 2 o ( P o - P B )
- 7 -
JAERI -M 67121
で与えられる聞と闘を聞に代入すれば
G宮〔 xiL(vg-V10)NAEi〕2pr 8 υ dp (26)
となる
混相体のクオリティ xは指数関数的IC緩和するとして
x=B(xLT-x)d (zDh-12) 町)
としてみるここに
B= 00523
XLT = NXE 側
である闘を z=12Dh(x=O)とz=L(x=x)との閣で積分すると
x= X州一切ト喜 (z-L)))+ Xe時ト主 (z-L) 1 JIh Llh
倒)
となり z=12Dhでx=Oなる条件を倒に代入すれば
X=xLT(1-expーB(LDh-12) J) (30)
が得られるまた仰を z=12 Dhとz=Lの聞で積分してこの区聞における平均クオリティを求め
ると
王=--L-fL xdz L-12D
-nd
一D一
F一YLA
一BT
X 一一
(31)
が得られる
最終的に凶と聞とを同時に満足するGcを見い出せばよいそれには出口圧力を変化させてくり
返し計算でGcをもとめる必要となるデータはき裂形状とよどみ点圧力温度である
また流れが臨界流に達していない場合は単相流非圧縮性流れの式から
Po -PB= 2ρu同 間
G=ρuゆえ
G=2ρ(Po -PB ) 倒
となるf
(2)ではG= 2g石O-PB)となっているが間違いだと思う EP副プログラムで酬を使用している
ので問題はない
-7ー
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3
(1) BWRjMampgft (2) PWRaKftft
lcfcy-Ssch80fcJO schl60ffl^|l)^tcopyiiia^^is6Co itampamppound-amp 1 icf^to poundcopyt raquo - e ( 4 S a S 2 c pound8(BI |alaquot tC0Dpound 8 l raquo S L f 5 gt - laquo i L f c o 2c = 20 50 100 mm COD=005 010 015 020 025 mm U i 4 B 8 B 12B 16 B copy sch 80 amp J Ofschl6Og2copy0PWpound Ltz0
3 - K0fctjpound LTt tEI^Ka i igGc (kgm7s) ^ 5 ^ 8 ) 1 ^ f c pound ICKATcopylaquot 9 K 3iiBlWpoundLTGc (gpmmm 2)^J6Co
1 kgm2s= 11 mVs=(l378543)gallon10 6mm 2(l60)min
- 1585 xlO^gpmmm2 (34)
W c = G c 2 c C O D (35)
31 n5tflraquoaaGepoundpound8JBttpoundregNff
= 100mm 5OmmiLfcfl0GeM^LT^5o 2 o O H i J t g f 6poundi^f( poundpoundlt I f t o T l i bull S t i t f ^ ^ S o 2c = 20mmff l l ( iLT( i^^^l l4 g]5 i ^ lt ^ - t - 3 f c 0 oIC|a6 iH7t i2c=100mm 20mmcopyBcopyPWRiIiK^copyGlt 2-^rTo ftiO ^JimdashSfcLT^So 2c=50mmcopyH(i^LT( i^ j ^^ Ccopy 2 f tcopy l lpoundpoundlt- i f e L T W c 0 pound ftrt6g^)8(amp0$M8
JilJcopyCltt^tgtaBiKlttGelttcopyBI^plusmn2clci^cff-rcODiLfccopyffi^-SCii5laquoo L T E f f P S i laquo e E f r laquo f f f t t lt 3 6 a f f 4 L i t t f c 4 amp S raquo laquo i t t 0 e
32 n j M t t 9 U W pound pound 8 pound t t lt a gt M i
-3flcWclttS^WltbcopyM^to5o SHcopyi iraquoraquoplusmnGcbulllaquolaquoltbull W cCgpm)poundampfflLT (^copy-CCfflffiO^^^ffl-C^So S8raquo6Eri3Tfc fflfcJcSWc^^-To H8Ki5gpm lregJ|gpound lgpm|SS$ampSLT3o CfflSI^ffl^SCifcfcoT KtziZ2 c = 100mmpoundbull-
- 8 -
JAERI-M 87121
位司考3
原研版漏洩率解析コードを用いて
(1) BWR巡転条件
PWR運転条件
における sch80および sch160相当肉厚からの漏洩率を求めた計算条件を表 1IC示す乙の計
算ではき裂長さ 2cき裂開口変位CODとき裂深さ Lをパラメータとした 2c=20 50 100
(2)
mm COD = 005 010 015 020 025 mm Lは4B 8 B 12 B 16 Bのsch80およ
びsch160配管の肉厚とした
コードの出力としては臨界質量速度Gc(kgm2 Is )が得られるがζの値をもとに以下のように
単位換算をしてGc(gpmmm 2)を求めた
ー
-lili--
1 kgm2s= 11 Im21 s = ( 113 78543 ) gallon 1 106mm2( 160) min
(問)= 1585xlO6gpmmm2
Dhは(1)から求めたまた質量流量Wcは
(35) Wc= Gc 2 c COD
から求めた
臨界質量速度 Gcとき裂形状との関係
図4から図7にGcとCODとの関係を示すこのうち図4と図5はBWR運転条件において2c
=100mm 50mmとした時のGc値を示している 2つの図を比較すると両者は全く重なってい
る乙とが分かる 2c=20mmの図は示してはないが図 4図5と全く同一であったっき1ζ図6
と図 7は2c= 100mm 20mmの時の PWR運転条件のGcを示すやはり両者は一致している
2c=50mmの図は示してはいないが乙の 2枚の図と全く一致していた 乙れが臨界流の特徴
31
jitBilli--Eiri--
である
以上の乙とからき裂形状と Gcとの関係は 2ciζは依存せずCODとLにのみ依存する乙とが分る
そして配管口荏が大となる程配管肉厚すなわちき裂深さ Lが大となるため管摩擦が大となるので
Gcが小となるのである
臨界質量流量Wcとき裂形状との関係
つぎにVれとき裂形状との関係を求める現実の漏洩量はGcではなく Wc (gpm )を使用して
いるので乙の値の方が有用である図8から図13までに聞によるWcを示す図8Irは 5gpm
限界線と 19pm限界線が示してある乙の図を用いる乙とによってたとえば2c=linfinmmを有す
-8-
32
JAERI-M 87-121
h 16 4 y-^sch 80Egjampraquoamp5 gpmOiiS ipound-4gtLSCODfflffigglc^iampSCt^tijjfeSo 3 copy0y^(tCOD==O22mmpoundgEltampltitl6o BWRPWR0M-Ji3pound[118 tmuttktamptZC t claquofc oTPWRBcopyWc 02fJBWRB$0Wc =fc 0 W t ^ S C i ^ S o cnlaquoGc0fi 5 PWRI$ copyBWR8$J raquogt fc^-eab-Sraquopound-bullampbdquo
S)14^tH17lCig|W(C2c^fS^TCODiLi^^degy gt - pound UcMfregW cpound^-ro CfflEl A^2c fc J c cOD^ h i t t n i f a i S t f ( i S ^WcA laquo Jgt t5C iU lt raquoS o W c ( i 2 c
33 1 3 5 gpm europound bullamplaquoraquo- pound
S8gtraquoiai3ffl^rWc= 1 3 5gpmpoundpound-tf LtfbullgfrcopyCOD poundig^-i ^gtT Ciamp0Wlaquo pound ^ ^ 5 2c i f f lBg^B^t ^ lcLfc0^18iS l9TT5o 2 c 0 ( i LT(i20 50100mm 0 3 ^ laquo D ^ 5 gt - pound LfcOt i gt^in( i5^Wcmdash^t + S 2cpoundCODcopyfi0i|Mamp-fe-ViMampttDmfrZnZnampo ^gtH18 19iefctPTWc=3 5gpmpoundt3-zZ7-9ampampZtljetl2 ^ J t f 1 ^ L ^ ^ - ^ i i n - r ^ ^ ^ a f t t i 2c= 20mmT(iCODgt 025mmi^oTLt-55^J -T5o I tSCf005ltCODi025mmt r^k^-1i CODgt 025mm(Co(gtTttltraquoLT^
4 M lamp
(1) laquopound3 (2) SMP^amp (3) tsmmz
(1) Kft^GcttsectpoundEHnpoundttpoundpound9E|3icttU 58[gltlciittLtt^o ^LTitfS
(2) 1 3 5gpmpoundiStSlflngfipoundsectSfipound0|lf|poundIILfco
- 9 -
符
JAERI-M 87121
る16インチ sch80配管から 5gpmの漏洩を与える CODの値を容易に定めることが出来る今
の例ではCOD=022mmと読みとれる BWRPWRの差で見ると図8と図11とを比較する ζと
によってPWR時のWcの方がBWR時のWcよりも大であることが分る乙れはGcの値がPWR時
の方がBWR時よりも大であるからである
図14から図111ζは横軸lζ2cを採ってCODとLとをパラメータとした時のWcを示す乙の図
から 2cおよびCODが小となれば当然ではあるが叫が減少することがよく分るまたWcは2c
lζ対し直線で変化する
33 1 35 gpmを与えるさ裂寸法
図8から図13を用いて既=l35gpmを生ぜしむる所のCODを読みとって乙れらのWcを
与える 2cとの関係を明きらかにしたのが図18と図19である 2cの値としては 2050 100mm
の3点のみをパラメータとしたので少々雑ではあるがWcを一定とする 2cとCODの値の組み合せ
状態がとの図から得られるなお図1819において叫=35 gpmを与えるデータ点がそれぞれ2
点および 1点しか与えられていない理由は 2c=20mmではCODgtO 25mmとなってしまうから
である計算では 005 孟 COD~ 025mmまで変化させ CODgt O 25mmについては計算してい
ないためである
4結 論
米国電力研究所が作成したき裂からの漏洩量を求める計算コードを原研機にマウン卜させた
初期流体は飽和水かサブクール水であって臨界流モデルとしてはHenryのモデルを使用してい
る乙のコードを用いて質量流量を
(1) き裂長さ
(2) き裂開口変位
(3) き裂深さ
をパラメータとしてBWRPWR運転条件で求めたその結果以下の乙とが分った
(1) 質量速度Gcはき裂開口変位とき裂深さに依存しき裂長さには依存しない そしてき裂
関口変位が小なる程またき裂深さが大なる程Gcは低下する
(2) 1 3 5 gpmを与えるき裂開口変位とき裂長さの関係を図示した
謝 百字
本報をまとめるにあたっては構造強度研究室柴田勝之博士よりまたプログラム編成にあたって
はCSK関谷秀郎氏より有益なコメントを受げました
-9一
JAERI-M 87-121
n m
[1] RP Collier et al Two-Phase Flow through Intergranular Stress Corrosion
Cracks and Resulting Acoustic Emission NP-3540-LD April (1984)
[2] D Abdollahian B Chexal Calculation of Leak Rates through Cracks in Pipes
and Tubes NP-3395 December (1983 )
(3) M E Mayfield et al Cold Leg Integrity Evaluation NUREGCR-1319 R 5
February ( 1980)
(4) fciF ampa w Effaa i8gtampcopylaquoKmlaquoE 23regBampteygts9AmtiiMix M B313C1986)
C5) T Yano E Matsushima A Okamoto Leak Flow Rate fromThrough-Wall Crack
in Pipe 2nd ASME-JSME Thermal Engineering Joint Conference Hawaii
March (1987)
(6) K Shibata S Miyazono T Kaneko N Yokoyama Ductile Fracture Behavior of
Circumferentially Cracked TYPE304 Stainless Steel Piping under Bending Load
Nuclear Engineering and Design vol 94 (1986)
(7) mm amp mihiifr Ramp^ampti+ampsvsmmmltDmmitMyen9plusmnLBBMb E8laquo24laquo5 (1986)
(8) mm raquo WHS wmttziiMmmmampGtzGt yf-pssus304SiBejraquofcj ampSTS42ampXmampBltDampmtM$M JAERI-M 86-078(1986)
(9) amp^ mm M sraquo m^ampampmttvmmmmt2gtw JAERI-M 85-064 (1986)
cio) gem mm raquo Bgt ejFElaquottcopyffittttlaquofcHetpound (raquo2laquo) JAERI-M 86-098(1986)
(11) R E Henry The Two-Phase Critical Discharge of Initially Saturated or Sub-
cooled Liquid Nuclear Science and Engineering 41 (1970)
(12) R E H e n r y HK Fauske The Two-Phase Critical Flow of One - Component
Mixutures in Nozzles Orifices and Short Tubes J of Heat TransferTrans
of the ASME May (1971) fcJfgcopy$IE8 (1 sep 1987) K^^rJpoundlTlc^StfregXtt^^fcf f le i i JDLrJlto
(A) T Yano et a l Leak flow rate from through-wall crack in pipe JSME
Tuternational Journal to be appeared
(B) T Yano et a l Evaluation of leak flow rate and jet impingement related to leak before break Nucl Eng Design to be appeared
CO H John et a l Kritische Leckstromung aus rauhen Rissen in Druckbehaltern
kfk 4192 to be appeared
- 1 0 -
]AERI -M 87121
献文考参
R P Coll ier et al Two司PhaseFlow through Intergranular Stress
Cracks and Resulting Acoustic Emission NP-3540-LD April (1984)
D Abdollahian B Chexal Calculation of Leak Rates through Cracks in Pi pes
and Tubes NP -3395 December ( 1983 )
M E Mayfield etal Cold Leg Integrity Evaluation NUREGCR-1319R5
February (1980)
矢野松島岡本配管貫通欠陥からの流出流量第23回日本伝熱シンポジウム講演論文
集 B313 (1986)
Corrosion 〕-〔
(2 )
(4)
(3 )
dnttbijuMANnu町frpド9Pドtμトゃに広
υιhhhl吻1
j
T Yano E Matsushima A Okamoto Leak F10w Rate fromThrough-Wall Crack
in Pipe 2nd ASME-JSME官官rmalEngineerir恵 JointConference bull
March (1987)
Hawaii
(5)
K Shibata S Miyazono T Kaneko NYokoyama Ductile Fracture Behavior of
Circumferentially Cracked TYPE304 Stainless Steel Pipi曙 underBendir事Load
Nuclear Er習ineeringand Design vol 94 (1986)
柴田金子横山ほか周方向欠陥を有するSUS304鋼配管の延性破墳挙動と LBB評価
圧力技術24巻 5号(1986)
柴田大場川村ほか貫通または未貫通欠陥を有する 6インチ口径SUS304鋼配管およ
びSTS42炭素鋼配管の延性破境挙動 JAERI -M 86 -078 (1986)
金子柴田大場ほか軽水炉配管材の延性破墳に関する研究 JAERI-M
(1986 )
安田柴田大場ほか軽水炉配菅材の延性破壊に関する研究(第2報) JAERI-M
86 -098 ( 1986)
85ー064
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
R E Henry Theτwo-Phase Critical Discharge of Initially Saturated or Suo-
cinfinled Liquid Nuclear Science and Er恵ineering 41 (1970)
R E Henry H K Fauske The Two-P加seCritical Flow of One -Cornponent
Mixutures in Nozzles Orifices aOO Short Tubes 1 of Heat TransferTrans
of the ASME地Iy(1971)
なお本稿の校正時 (1sep 1987)において以下に示す最新の文献を得たの守追加しておく
Leak flow rate frorn through-wall crack in pipe JSME
dl
噌
EA〔
(12)
T Yano et al
Tuternat ional Journal to be appeared
T Yano et al Evaluation of leak f10w rate皿 djet irnpingernent related
to leak before break Nucl Eng Design to be appeared
H John et al Kritische Leckstrるrnungaus rauhen Rissen in Druckbehal tern
(A)
(B)
-10-
to be appeared kfk 4192
( C)
JAERI-M 87 -121
i n laquo bull laquo =
Po To 2c COD L k m s kPa degC mm mm mm cm
BWR 6865 2845 20 50
100
005 010 015 020 025
86 127 174 214
0003
PWR 15651 3249 20 50
100
005 010 015 020 025
135 230 333 405
0003
plusmnfrZgtffifcsch 80SEW4 8 12 16BSIPlCffla L T ^ o
Jbampgttl iCschl60Eg 4 8 1216 Bf f i^ lCf f iSL-C^Sc
LIQUID bull sssssAr V A P 0 R Ysrysyxsaz
fyssy
t 0ltLDlt3
amp) ^
r
3 lt LD lt 12 vysssssssfsssssss-sgt-Ai
pound VSWAA
I DISPERSED I p V TWO-PHASE REGION
LDgt12
S-^mdash ^-A Ugt deg raquo bull bull bull
1 CHOKING PLANE -
V ASSUMED^ V ACTUAL-^
Z LD -12
0 2 LD h = 12 amp laquo 4 i amp 0 8 n t t t t S 3 c i i )
- i i -
~
JAERI-M 87121
件
圧 力「五度 き裂長さ き裂関口変位 き裂深さ 表面粗さ図 番
Po To 2c COD L k
kPa C mm 官官n 官官n c町l
005 86 20 O 10 12 7
BWR 6865 284 5 50 O 15 174 0003
100 020 21 4 025
005 135 20 010
230 PWR 15651 3249 50 015
333 0003
100 020 405 」025
--
条算2十表 1
上から順次sch80配管48 12 16B板厚に相当している
κヶノパル何〆シシ4ェ三
写汚字ヲヌ~ガミと
Pb PIyen lt110 lt 3 3 lt 110 lt I2 _
WAWH3ケ~Mとご
--一一一一一一沼稲zqTI附PHASEREGION
上から順次 sch160配管 481216 B板厚lC相当している
路話室grVAPOR
LlQUIO p芳男
AnE|し
z 110gt 12
するどい角を過ぎる飽和水もしくはサークル水のき裂内流動型式図 1
一一」ふれ」
ASSUMEOyen ーーーーー--~shyACTUAl-
yen Z
LlDh= 12なる場合のき裂内流動型式(11 )
-11-
110 bull 12
図 2
pound
exit plane Ac
Ai(z=12Dh)
inlet plane Ao
19B7 March 11
13 4 laquo Tf ft L13
I Po =6865 kPa =I 50000
0 0-5 Dh(mm)
i i i i i i i
0 01 02 03 1967 Apr 9 iso COD(mm)
33
14 BWRjlfe^ToKMKGciCODiff lBMSi (2c = 100 mm)
~明旬同司~~明弔問_--lt-~一一ー 1
一 一一hellip一一一一
50000
た白河
7ζ
infin7HNH
(2NE~E)UO
RURURURM
48um
PO =6865 kPa To =28450C
2C=100 mm k =30um e4
E EO5
E a 01
U lt)
会一4K0r-82amp0 exit plane Ac
tl
O
03
05 Dh(mm)
01 0-2 COD(mm)
O
O 1ge7 Apri 9 i田
inlet plane Ao
BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 100 mm) 図41
4EA L
き裂寸法図3
1987 March 11
o o o o in
JAE
RI-M
87-121
(s2iu6gtj)D9
CD bullvashy
in COCD
oo
SIS
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LO
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UJC
IBJD
O
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Q
00 o
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9
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II II
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CM JC
I
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E E
00
o 2~
58
(70iujaid6)39 lt
Q
AJ Q
O
(J AJ
a Q
W sect
-13
-
」〉同河目
1
玄infin4IFNH
950000
(的
NE~mv-)υ
88
128 16B
48
Po= 15651 kPa To= 3249セ2C=100mm k= 30μm
pc
一一一一一一一一一一一 一
N
205 E 0 0
υ lt)
50000
(的
NEmv-)υ
B
B
B
4
8包絡
Gc d
凡 =6865kPa To =28450C 2C=50mm k =30um
叫
ε ε05 崎ε a m u () 1
51
O 05
Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
O O
Dh(mm)
o 01 0之 03COD(mm)
05 o
19amp7 Aprillgt iso
PWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係
(2 c = 100 mm) 図6BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係
(2 c = 50 mm)
1銘7April 17 iso
図5
JAE
RI-M
8
7-1
21
(sBgt|) DM Lfgt o
co CQ torn
o
ID
O
o
E opound
pound O
5
lt-gt
o (uud6)DM
I
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CO
CM
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J
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O
O
AJ o
s G
o W
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2
(7aiujujd6)D
9 -14
-
Wc d
PO =6865 kPa To =2845 oc 2C=100 mm
k =30um
20 50αm
48
Po = 15651 kPa 了 =32490C
2C =20mm k =30μm
ピ巴回
Eginfin4I戸回目
10
引 2881 三12酎05ε1681 s
5gpm
nu
(Eao)U〉〉
(ω
Nε230
88
128 16
eaε E 05 司ε a 01 υ
yen() h
O
Dh(mm羽n
o 01 ひ2 03 COD(mm)
05 O o
Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
05 O
la7 AprillO is図8 BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 100 mm)
T鎖rIMay7 Iso
図 7 PWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 20 mm)
JAE
RI-M
8
7-1
21
(S5gtI)D
M
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i gt=
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O
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lt II CO
CO O
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CM CM
CO
II II
II II
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JX
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CO
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O
O
(uud6) DM
u
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I
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bull O
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CO CO
O
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II ii
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CM
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o (UJCJ6)DM
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O
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-
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』〉切河一-玄infin41-N-
10
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~
05 u ~
Wc d
20fPo To =28450C 2C =20mm k =30μm
ε 810
U
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10
的05毛
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larr一一一一larr一一一 一larr一一一一一
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B
B
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旬
o O Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
O 05
o 01 02 0-3 むOD(mm)
Dh(mm)
19S7 May 11 iso
BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 20 nun) 図 10
1987 May 7画
BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 50 nun) 図9
JAER
I-M
87-121
(s6gtt)DM
in o
OQ oogffi
o CNI
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CO
CM
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5
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o 5 Q
O
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(uud6)DM
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W
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10
ダWc20fF
T 0 =32490C 2C =50mm k =30μm
20
10 4
PO =15651 kPa To =3249OC 2C=100 mm
ι三30~m
』〉周知-eph
infin4E-N-
的
01
4B~05さ881 gt 128 168
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的
1281 ~ 16副05τ
3ま
88
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U
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O O O 05 o
Dh(mm)
o O~ 02 03 COD(mm)
Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
官賠7MayS is
PWR遂転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 50 mm) 図 12
1987A防illOiso
PWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 100 mm) 図 11
JAE
RI-M
87-121
H
03 00
oa gt
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jfl i5 03
(uid5)3M
1 2
(S6gtJ)OM
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O
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O
CM
1 3copound$2
3copound$2
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1
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1
3copound$2
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sect
1
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20
』〉同河【BP両国
J7-N-
Wc J
PO =6865 kPa To =2B450C
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10
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05 u 3
20 0 = IH To =324goC
2C =20 mm k =30μm
RMRMRM【回
48沼稲
E 810 υ ~ -~
O O
Ohmm)
o 01 02 03 COD(mm)
05 o
1錫7May12 iso
BWR運転条件下の質量抗量WcとCODとの関係 (4B 8 B配管)図 14
PWR連転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c=20mm)
1967 May7 Is
図 13
JAERI-M 87-121
oa oo
03
BE
Q bullAJ O
Be W
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v4pound ~~ v4pound
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1
玄infin4g】
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015
20
O
10
(Eam)U〉〉
PO =6865 kPa To =28450C
12 B 16 B
20
50 20
E a ~ 10 υ 3
世間17May 12 国
ド司
α3
1987 May 15 iso
PWR遥転条件下の質量流量Wcと2cとの関係 (4B 8 B配管)図 16
BWR運転条件下の質量流量肌と 2cとの関係(12B16B配管)図15
JAER
I-M
87-121
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m
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20
-
」〉開
-N7gさよ回目
3
(EE)00υ
01
園ε a 310 U
~ lzl
50 100
2C(mm) 20 O
50
2C(mm) 20
1967 May 15也
1民r1May 9 iso
BWR速転条件下でWc= 1 3 5 gpmを与えるCODと2c図 18PWR運転条件下の質量流量Rと2cとの関係(12B16B配管)図 17
JAER
I-M
87-121
COCO CD
se^joo mooco gtioosr
o o pound E SS
o CM
CO
o CM
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-20-
ダWc
』〉阿刃向玄infin48-N-
03
E E ~ 02
Q
O 1
po
100 50
2C(mm)
19J7 May明国
PWR運転条件下で叫=1 35 gpmを与えるCODと2c図19
JAERI-M 87-121
HMA Henry(DmWtilTil (12)
(i) mampltoamp $fl3 Wi = (gt ui Ai
3KSMB W 8 = lt o g u g A g (AD
(2) ilfampficopy^
d(WgUg+WiUi) =-Adp+dFw ltA2)
ffi^J^liaiCjS^^lttiii)llcj5^^(i^^^J0^trSiLTlaquo^^^^^-r5i (A2) (iWg=xW W = ( l - x ) W G=AW4ff l^ t
dp=-d[G x u g + ( l - x ) u ] (A3)
SJ^Bfra dG=OTltfc bullsect$raquopound (A3)laquo
dp=-GdC x u g + (1-x) u ) (A4)
i tt S o Bgf^fite throat g|5Tpound t 5 C i ^
c - _ [ d ( x u g + ( l - x ) u i 3 _ c d x k + ( l - x ) u i ^ 5 )
K l ^ f t laquo throat SiJKfclr
- g - k - 0 CA6)
T5o (A5) ICfe^TuipoundxlttkTg3gLrsecto
(A 7)
xG = lt0g ug a
(1-Ug =
- x) G = P ui
kui ( 1 --a)
fcOai ufB4-T4i
U ] = xv R +k ( l-x)vi c U ] = k (A 8)
tiss cn (A5)iclaquoAtn(i-^-=oatLT
-21-
JAERIM87121
付録A Henryの臨界流モデル (12)
乙乙では仰を導入しておく
Moodyは1成分2相混相流の質量速度を熱的平衡のもとで求めたここでは非平衡モデルを用
いてよどみ点状態量のみを既知として質量速度を求める
(1)連続の式
(2)
I夜相
蒸気相
運動量の式
W ρU A
Wgρg ug Ag
d (叫Ug+WU) =-Adp+ dFw
(A1)
(A2)
圧力勾配による外力と運動量による外力は摩擦力より大であるとして摩擦力を無視すると (A2)
はWg=xWW=(-X)W G=AWを用いて
dp=-d(Gxug+(l-X) u)
臨界流では dGOであるから (A3)は
dp-Gd( xUg+ (-x) u)
となる臨界抗態は throat部で生じることから
dxu~+ (1 -X)U _ dxk+(I-x) u G f= ー(- ~-g --- )=ー〔dp dp
臨界条件は throat部において
dG I
dp l - V
である (A5)において Uを xとkで表現してみる
xG =ρg ugα
(l-x) G =ρI UI (1-α)
Ug= kUI
よりαとUgを消去すると
U=2Svg+k (l-x)vLG k V
dGとなる乙れを(A5)に代入すれは一一ー=0を考慮して
dp
-21ー
(A3)
(A4)
(A5)
(A6)
(A 7)
仏8)
JAERI-M 87-121
-G- = C xk+ (1 -x) v f + k O - x ) v ) G 3
= G - d _ [ ( x k + c l - x ) ) x v f f + k ( l - x ) v n ( A g )
G ^ - ( - ^ - [ x k + ( l - x ) ) x v raquo V gt r ^
i S^^S f f t ^ i
G2
c = -c |-l+x(k-l)mdashlaquo+^l+2x(k-l)+v2 0c-l)+k(l-2x) g
civ ~ mdash V7 dk + l+x(k-2)-x 2 (k-l)^+x a - x ) ( v i - p E ) ^ r (All)
(a mtiimv-r4bLltimjpoundti-ampo cornsitix^
d v laquo x dx yen
g + ( v g - v ) ^ Go=~C x ^ g + ( v g - v ) ^ ] (A12)
- 2 2 -
JAERI-M 87121
xvg+k(1-x)v _G-1=一一(xk+ (1 -x) (XVg-rKkyenJ -1) V) GJ dp
=G1-〔xk+(1-x))xv+ k (トx)vL) ) (A9) C1p q II k
よって
Xv+k (1-x) v G=ー〔百E〔lxk+(1-x)lb I〕1 仏10)
微分を実行すると
G ト=一〔守t七か1川1作川+x(α併山kトk-l寸1川)川伽+~(1μ1+2x(k- 1) 川+刊v)ωω2恥刺(X-l)刊)dp k
一一一一一 dv Vn dk + l+x (k-2)-x2 (k-I) )高I+x (1-x)(v)-in石 J-1ωJ)
乙乙で次の仮定を設ける
(1)液相は非圧縮性とするすなわち生 odp
(2) 流れは低クオリティもしくは高圧とする乙の場合k宇 1としてよい
以上の仮定を(All)I乙適用すると
x-p
d一d
lsquovv a
w
lsquo+
V--D-
Ju
一JUx
一一2
e
G
(A121
が求まる乙れが閣である
-22ー
JAERI-M 87-121
ID EPRii$mmv7^-yzmwmmnv-7^-ysTEAMzicmpoundMz-tzo (2) EPRIJRraquolaquo7 ri-f-yilBWIKraquoa+^i-^gtlfflcopy(ftraquoOfcraquoKlaquoffcK +
7^-f- bull JAERI poundfF$ L poundltDifC1ampraquopound LT STEAMZ poundraquoVvfc0
(3) lt OS LAcopy LSI Hi (THRESH) S A f - K L f c fttfcampraquottLfcraquopoundttltltD f i ^^ f tLT^Sc original)iSTlTHRESH=l E -3Tofc 0
SB cKilJf-9 FORMAT pound ^ t 0 SB 2 ( c A ^ r - ^ copy ^ i i ^ amp ^ t o SB3IC Cl)KElaquoSlT^SttraquotS4-ro SB 4KJCL-- C O + K A ^ f - ^ ^ S f t f t n T^So SB 5raquocH5fliS7degn^ 7AlaquoJxh^ 0 SB 6fcftJMpoundSatfJlTIgt5o ^reg
JAERI-M 87121
プログラムリスト
以下に (1)IC記載されている漏洩率解析プログラムを原研機lζマウントさせたリストを示す
原プログラムとの変更点を以下lC示す
(1) EPR 1版蒸気表サブルーチンを原研版蒸気表サブルーチンSTEAMZI乙置き変えた
(2) EPR 1版蒸気表サブルーチンと原研版蒸気表サフツレーチン聞の単位換算のために新たにサ
フツレーチンJAERIを作成しこの中で単位換算をしてSTEAMZを呼んだ
(3) くり返し計算のしきい値 (THRESH)を入力データにした 計算が発散した場合はこの
値を大にしてやる original版ではTHRESH=l E-3であった
表Bllζ入力データ FORMATを示す表B21C入力データの意味と単位を示す表B31乙
(1)に記載されている計算結果を示す表B4にJCLを示す乙の中に入力データが定義され
ている表B51ζ原研版プログラムリストを示す表B61C計算結果が出力されている
値と表B3の値とを比較すると両者は一致しているのでマウントは成功したとみなした
-23-
乙の
付録B
1
1
1
(
1
1
J
l
JAERI-M 87-121
SB 1 Kfif-9 FORMAT
I N P U T D A T A S H E E T PACE OF
ft IB ft -rvrtLt JOB NO raquo - K laquo f l t PUNCH i t 1 i 7 3 - 8 0
IBJOB m VES DECKNAMB NO
J
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7 8 9 0 1 H S C 7 H Q 1 n lt j 6 M 9 0 1 7 3 4 5 6 7 8 9 0 I 3 4 S 6 7 I 9 0
IINKITJWII PlrfW^) Traquo4CHfiT) PBfW^W TiHRBJHtw l h i i i i i h i i u j i EU(flH^) BWii)i EKflfM -iW EWCmo bull v1) ftRCMraquoiri M - t l ^ n ^ l ( ( i
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1 l 3 7 8 9 1 0 1 2 3 4 5 7 1 9 0 1 H lt S f T 1 gt J I 3 1 5 t 7 1 1 V 1 I J 4 ( f 7 1 ) |0
E 1 M bull ri-itDATraquoHVM-tllaquolaquoJCTT1raquoL NVNK
IB 2 A A f - ^ f f l g i i f i
pound$ltpound ^ m m M amp t l IN J poundjampffl t tf traquo9Jte tt L = 1 tmfc S S ^ A ^ J
= 2 mm EfiiKU = 3 if-fv-Kik
P0 Jltfjampllj kPa mtstgt TO J pound pound pound degC PB WE kPa THRESH lt 9jgLff3yen0LtMI a L EPRI copy original IgTfJi 1 E -3
EL S K pound ( = 2 c ) cm EW sectsectIMP^f i (=COD) cm ED $ampamp cm EK yen^SiBraquoampcopy^i cm AR iiSPiBMAPBlaquo tpound L A C A 0 lt 1 Nl SgtISamp K fc tt 5 90deg ft laquo3 $ tt L N2 SraquoraquoIBfctf 345deg ffljPOft 4- L
- 2 4 -
]AERI-M 87-121
喝事表B1 入力データ FORMAT
INPUT DATA SHEET PACE OF
氏 名 a日f-付~ ず司円品名 1 I 73-8C
情lsquo 宅相S1 回胃テー守番
123 511 a 唖 I~ I 1 J S 6 由 0E023a 唖jgI 2 1 5 6 IJ I~ 1 ~ bull 5 6 B 唖 I~ I 2 3 S 6 a J~ I 1 1 5 6 r 9 ~ I 1J 56 8 9ea
則的問1)11 I r91 ~~I~ 1州 i lT骨 iacutefHφ~画 IIPB ~fi~OslashI削 川eslf(何回 111i i 1 i 11111111 i i i LI(閉 W k61~)1 ~yj lI Ii IA 外 IleETHfilil~Ii特 I J(I G~~里世うJ IethampCfl~fIJlIill(Ilitgt 1 1 I fz(Iq 戸~I i 1
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IIl1EI7 ~I川ATiIo_剛開剛醐
表B2 入力データの意味と単位
変数名 物理的意味 単位 備 考
i
l
IN よどみ点の流体条件分別指数 |な し1=1飽和水温度を入力
=2 飽和水圧力を入力
=3サプクール水
温度と圧力両方を入力
kPa I絶対圧力
カ
度
圧
温点
点
み
みど
ど
圧
よ
よ
背
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0
8
P
T
P
kPa
なし IEPRIのoriginal版では1E-3
であった
THRESHIくり返し計算のしきい値
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Nl き裂道筋における90曲がり数|な し
N2 き裂道筋における450 曲がり数|な し
-24-
OS99U0O raquolaquolaquolaquoraquo 3SI3M3X3 9 _bull t9 (Iraquod3)HN3SV31 laquolaquolaquoraquolaquolaquolaquolaquoraquolaquolaquoraquoraquolaquolaquo ttgt9$UO0 bull 0 0 O
- Z9000
-0 illS poundpound00 SE9 raquolaquolaquo
smuoo raquo Nraquonx s Mam 06 ov3 (H3)Honoa (tnxudaa (inxios ltH3gtDS SSIMOO raquo tOO VIOl 088Z OOOSSl pound KM Iyen9poundll00 HS3HH1 (ISmSd (3)01 CISS)0d NI 0S9SU00 raquolaquolaquoraquolaquolaquobullbulllaquolaquolaquolaquoraquo 3SI3S3X3 9 V 29 (I8d3gt11M3
-)Hm raquoraquolaquoraquoraquolaquoraquo
limiOO 00 10036013 9pound nomoo laquoinosAS aa tood90id spound
09 33X3 B2 ^^03^1 33X3 H
(raquoH38ns)ana3a33anos(ia3VDHi3-laquo rJ8fW-6
V3VpoundK6rr=0S 2pound1803 33X3 3
laquo 13P B3SI) 30 ISH laquo laquoraquoraquolaquoraquoSXXXlaquolaquoXXlaquoSXXkSXlaquoXlaquoXSXlaquoXSXKkraquoSXXlaquoXlaquolaquoXXSKXlaquoXXXlaquolaquoKXXXlaquokXX ttXtIliXIXMlltMaHtltBraquoIKtSltXiattlSIXXXtXKlaquoIlaquoKISlaquoltliXlllaquotXraquolaquotX 308d SIVAIBd 30 1SI1 laquo araquolaquoXraquoraquoraquoraquoraquoClaquolaquolaquolaquoSlaquolaquoXIlaquoKlaquolaquoltKalaquolaquolaquoltraquoKKXalaquoKXXKlaquoSKXXlaquolaquoKraquoraquoXKXS
0000000OJ000-TSPZ6-8ANVS H8VdB0rlaquo -aaoflssvd8S6O0-dnoHssiB6p-a3sn u
laquo0Zgt-13r319SWS=SSn3SSH (SO0000)-3Mtl00-Altld8raquoSSyi3H3n9IHSraquoH
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bullgt010 raquoiN51a 1CX3 i jl J nraquonn
VdX SMH raquo3raquoinlt 11X3 IT ShnsSjSd
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0 sMwru 33h33d S^ JO ON
a =wini 33i93o oamp jo ON
oot =otiraquob raquo3araquo
W3 e0-300^bull =1^3I3H SS3NM-jn0S
VO 2iS =Hld30
vO iiJt dil3wla3d
Vgt3gt0 9oOZ raquoraquo3HV
raquobull AU13M039 3raquob0 bull bullgtraquobull
bullgt3laquo bullgt 10 t raquo8d
3 8192 raquo01
raquodM QOSSl =0d
bullbullbull S3Ua3dOlaquorl N0I1raquoN3raquo1S raquobulllaquolaquo
en ^S^M^T^M -c iHda e -a
IZI-A8 W-IH3V1
JAERI-M 87121
表B3 EPRIコードによる例題解析結果(1)
bullbullbullbullbull STAGNlTJON ~ROP[R7tES bullbullbullbullbull
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PEロ2刊ETぞp- 1277 C~lsquo
DEPTM- 572 C帆
OlOUriNESS HEIG1τb2DE03 C納
AREA RTIO= 100
~O 01 gt0 vEG夜~E 7υ
NO 0 ~5 0岳町EE iUMN宮
OEPTHノ IHγP~Dl lsquo 1- 品 70
bullbullbullbullbull ouτPUi bullbullbullbullbull
C~TTHAl 山SS lU~ 4iZ特 -5 吋ノ時ノS H
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表B4 JCL リスト
E20 Vl0l20 ltltlt JCl STATEMEHTS llST gtgtgt DATE 040887 TIME 15=54
IIF9215097 JOD lt20729215095801 JOB 2l6T001I00C01I02E00SIIP ) ISH且SHIGUCHClAss-aPRTVOOTIHE-(000005)11 HSGCl且SS=SHSGlEVElz(201)11 USER-J9215GROUP-G0958PASSWORD-J08PARM S-AMYR9215L-0002C-0000000 RER E~s1s2ss事 llSTOF PRIVATE PROC bull 司R1181gE-lsquo=a1g llSTOF USER JCl bull 22竃g
2 11 EXEC FORT77 11 SO=J9215lEAK 11 g=FORT 11 A=ElM(JAERI1)SOURCEDE8UG(SU8CHK)
11 11 EKEC l~ED77 28 11 EXEC GO 35 IIFT06F001 OD SYSOUTz 00111011 36 IIFT09F001 DD bull 00111111 竃司EglfAKCHTl(EPRJ 62 4 6 fXERCISE s00112650 s1M PO(KSI) TO(C) P8(KSI) THRESH 00113641s 155000 2880 1014 001 bull 00113755 2C(CM) COO(C) DEPTlHC) ROUGH(CM) AEIAO 90 TURM 45 TURN bull 00114645 635 0033 5715 000062 10 0 0 00115644a竃LEAKCMTL(EPRI) 61 4 6 EXERCISE SS00116650
-25ー
JAERI-M 87-121
000001 000002
000003 00000 000005
000006 000007
FORTRAN 77
SB 5 V10L31 OATE 8704OB TIME 155947
EPRlS PROGRAHH FOR LEAK RATE THROUGH CRACKS COPIED FROM EPRI NP3540-LD APRIL 1984 ON 19860304 ISO LEAKF0RTUIAS8704) COMPLETED ON I9B7 4 8 OY HASH
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xlaquox COHPLETEO ON 62 4 8 raquoxlaquo XXXXXXKXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
laquoxx THE INPUT TO THE PROGRAM laquoraquobull
FIRST CARO IN-1 bull-gt INITIALLY SATURATEO LI0U10INPUT TEMERATURE ONLY IN2 --gt INITIALLY SATURATED LIQUIDINPUT PRESSURE ONLY IN-3 bull-gt INITIALLY SUBCOOLED L10U1DINPUT BOTH TEHEBAIURE AND PRESSURE PO - STAGNATION PRESSURE (KPA) TO raquo STAGNATION TEMPERATURE ltCgt PB = BACK PRESSURE (KPA) THRESH - THERSHHOLO VALUE ORIGINAL VALUE = 1E-3
SECOND CARD EL - CRACK LENGTH 2C (CM) EW bull CRACK-OPENING DISPLACEMENT COO (CM) ED = CRACK DEPTH L (CM) EK bull THE HEIGHT OF PROTRUSION OF THE ROUGHNESS GRAIN FROM THE HEAN
SURFACE (CM) AR - AREA RATIO = AEAO N1 = NUMBER OF 90 DEGREES TURNS IN THE CRACK PATH N2 = NUMBER OF 45 DEGREES TURNS IN THE CRACK PATH
laquolaquoraquo JAERlS STEAM TABLE raquolaquolaquo
STEAMZ(PTVIISINDEX) INDEX=0
IN0EX=1 1NDEX=2 INDEX=3 1NI)CX = 4
SUOCOOLEO WATER OR SUPERHEATED STEAH INPUT DOTH PRESSURE AND TEMPERATURE
INPUT TEMPERATURE INPUT PRESSURE
SATURATED STEAM SATURATE) STEAM SATURATED WATER INPUT TEMPERATURE SATURATED WATER INPU1 PRESSURE
IMPLICIT REALxS (A-H0-Zgt COMMON PP POT0JltLDFFARINCD0HTHETA
CD raquo 061 PA1 = 3 1 4 1 5 9 2 6 5 4 TIIEIA - 0 5 laquo P A I
1KPA= 1000NMxx2= 1000KGMSxx2= 100098XE-4 KGFCHxx2 - 100OlaquoE-498007031 LBFINraquolaquo2- 100068904 LDFMNxx2
PCV NSTEP
6894757Eraquo3 200
000008 000009
000010 000011 000012 000013 000014 000015 000016 000017 000018 000019 000020 000021 000022 000023 000024 000025 000026 000027 000028
1 READ (910END=1000) INPOTOPDTHRESH READ(915) ELEWE0EKARNIN2
PO = TO = PB raquo EL = EW =bull ED bull= EK -IK = AREA PER AREA PER EO -EK -Oil -
000029 000030 000031
1E3laquoP0PCV 18raquoT032 lE3laquoPHPCV EL254 EW254 ED254 EK254 0 = EWxEL bull 2laquoltpoundVEL) - AREA144 = PER12 ED12 EK12 4XAREAPER
XLO raquo E00H50laquoNK26N2 1FltXLDLE12) GO TO 400 RK = DH4EK FF = 10(2xDLOG10(RK)laquo174)laquolaquo2
IF(INEOI) THEN TEHP - TO TEHP= (TEHP-320)x05555556
- 2 6 -
JAERI-M 87121
表B5 原研版プログラムリスト
FORTRAN 17 Vl0L31 OATE 870408 T1HE 155947
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C flRSI CARO C IH司 1 ーgt IHITI~ l lY SATURATEO lQUIDIHPUT TEHEflATURE OHlY C I H包 2 ーgt INITl~LLY SATURATED lQUIDINPUT PRESSURE OHlY C 1 N-j ー gt INITIAllY SU8C801ED lIQUIDINPUT 80TII IEHERAlURE AND PRESSURE
C PO STAGHAT 10N PRESSURE CKPAgt C TO bull STAGHAIlON TEHPERATURE CC1 C PB 日向CK PRESSURE CKPA1 C TfIRESII ロ TIIERSIIHOlOVAlUE ORIGINAl VAlUE冨IE3
E C SECOHO CAR日C EL CRACK LENGTII 2C CCH1 C EW CRACK-OPENING DISPlAfEHENT C目白 CCH1
C ED CRAEK 日[PIHL CCH1 C EK THE IIEIGIIT OF PROTRUSIOH日F TlIE R日UGIIHESSGRAIH FROH TIIE HEAH
SURFACE CCHJ C AR 雪 AREA RATIO AEIAO C Hl HUH日ER Of 90日EGREES TURHS IH TIIE CRACK PATH C N2 HUHBER OF 45 OEGREES TURHS IH THE CRACK PATII
E C 車率志 JAERlS STEAH TA8LE 取
E
C SIEAHZCPT VIISIHOEX1 IHDEX=O 苧) SUDCOOLED WATER日R SUPERIIEATF目 STEAHlHPUT s日TII PRESSURE
AHD IEHPfRATURE C 1 H日EX=1 -ーgt SATURATEO STEAH lHPUI TEHPERATURE C IHOEX=宮崎⑤gt SATURATEO STEAH lHPUT PRESSURE C IHOFX=3 -gt SATURATEO WATER INPUT TEHIgtfRA1URE C I HnEX=~ -回) SA1UIlAIEO WATER lHPUl PRESSURE
E 000001 IHPlCIT REAl竃6 (A-IIO-Zl 0000日 日HMON IfPI PO ToltLDFF AR IH COOH TIIETA
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000006 PCV 669lsquo757Eφ3 000007 HSTfP 200
000008 1 READ C910EHD=10001 IHPOIOP日IIIRESII00009 REA日(9151 ELEWEOEKARHIH2
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AREA = EW事 El
PER 2CElltELJ AREA AREAI144
PER HRI12 EO bull f01l2
EK EK12
目11= 4AREAPER no EOOH+50ltH126ltH2
IfCXL8LE121 G8 10 400
RK OHIlsquoIEKFF = 101 C2-0LOG10(RK1f14 2
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-26-
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000032 PRESS PSAT(TEMP) 000033 P0 - PRESSraquo14223133 000034 EHOIF
C 000035 DP - (PO-PB)FLOAT(HSTEPgt 000036 PL - P8 000037 30 CALL PR(PLPCCPTGCXEXTIC) 000038 IFUCE02) GO TO 55 000039 1FUCNE3) GO TO 40 000040 IK bull 1K+1 000041 PL - PLraquo0P 000042 1FUKLTNSTEP) GO TO 30 000043 GO TO 55 000044 40 PD1 - PL-PCC 000045 NH2 - NSTEP-IK
C 000046 00 50 I-1NM2 00004T PH - PLraquo0P 000048 CALL PR(PHPCCPTGCXEXTICgt 000049 IFUCE82) GO TO 55 000050 P02 - PH-PCC 000051 IF((PDllaquoPD2)LTO) GO TO 100 000052 PL bull PH 000053 P01 = P02 00005 50 CONTINUE
C 000055 55 PRINT 75P0T0P8 000056 GO TO 400 000057 100 COHTINUE 000058 PDL - PD1 000059 PDH bull= PD2
000060 000061 000062 000063
DO 200 1=150 PX bull (PHlaquoPOL-PLlaquoPOH)(PDL-POHgt CALL PR(PXPCCPTGCXEXT1Cgt POX bull PX-PCC
000064
000065
IF(ABS(PDX)LTTHRESH) GO TO 300 laquogt THRESHOLD VALUE WAS CHANGED BV HASH laquobulllaquo laquobulllaquo THRESHOLD VALUE WAS CHANGEO BY ISO 620206 laquolaquolaquo
IF(ADS(P0X)LT1E-3) GO TO 300 IF(ABS(PDX)LTSE-3) GO TO 300 IF(ABS(P0X)LT1E-2) GO TO 300
IF(ltPDXlaquoPDH)GTO) GO TO 250
000066 000067 000068 000069 000070 000071
POL - POX PL - PX GO TO 200
250 PDH - PDX PH - PX
200 CONTINUE
000072 000073 000074 000075 000076 000077 000078 000079 OOOOSO
PRINT 220PlPHPDLPDH GO TO 1000
300 CONTINUF EN GH AREA PER ED EK
PCCPO AREAGC 144gtAREA 12laquoPER 12raquoED 12laquoEK
000081 PRESS - PCC
000082 000083
CALL JAERI(PRESSTEHPV0LGENTAGENT0G2gt CALL JAERI(PRESSTEHPVOLFpoundNTAFENTOF4)
000084 00008S 000086 000087 000088 000089 000090
PCC - PRESS TS2 bull TEMP H1 - EHTAF H2 bull ENTAG HHE - XTlaquoH2raquo(1 GO TO 500
400 CONTINUE
000091 000092 000093
PRESS = PO TEHP raquo TO GO TO (111213)
- 2 7
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0000lsquo3
OOOO~ OOOO~ 5
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JAERI-M 87-121
PRESS bull PSAHTEMP)
POPRESSIlsquo223133
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DP bull (PO-PB) IflOAHHSTEP)
PlP830 CALL PR(PlPCCPT GCKEXT ICl
IF(lCEQ2) G口 10 55
IF(lCHE3) GO TOlsquoIK 田 IKφ1
Pl bull PlDPIF([KLTNSTEP) GO TO 30
GO TO 55 ~O POI bull Pl-PCt
NM2HSTEP-IK
00 50 1IHH2PH bull PlOPCAll PR(PHPCCpTGCXEXTICl lF(lCEQ2) GO TO 55
P02PH-PCC IF( (PDIP02)LT0) G日 TO 100
Pl bull PH
POl 園 P02
50 C口HTlHUE
0000lsquo6
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0000lsquo9 000050
目ロ051
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00005S 55 PRINT 75POTOPB 000056 GO TO ~OO 000057 100 C日HTlHUE
00005B 日l bull POl
000059 PDH bull PD2
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PX(PIIPOl-PlPOHl(POl-POH)
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C 000100 PO PRESS 000101 TO TEMP 000102 VLO - VOLF
C C 111 III NO CHOKING II I I I C filaquo2 = 2raquoR0(P0-PDgt - 2laquoai)HFTlaquolaquo3)UDFnNlaquogt C laquo 2laquoLflHFTlaquoraquo3raquo(3215LDMFTSlaquolaquo2WINlaquolaquo2 C 2laquo3215laquoLBMlaquoraquo2(FT12)raquoraquo2Slaquolaquo2 C bull 23215raquo144laquo(LBHlaquoSFTraquoraquo2)laquolaquo2 C - 926496raquo(LBMlaquoSFTltlaquo2)laquolaquo2 C
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C C 1 LBH(FT2raquoSgt = 488243 KGltHraquo2laquoS)
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XT O XA OAREA bull 144 oAREA
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raquolaquoUIDINPUT TEMPERATURE ONLY) 000174 616 FORHATCOINPUT INOICATOR(IN)- I 5 ---gt INITIALLY SATURATED LI
bullOUIOINPUT PRESSURE ONLY) 000175 617 FORHATCOINPUT 1ND1CAT0RUN) bull 15 ---gt INITIALLY SUBCOOLED LI
bullQUIDINPUT BOTH TEMPERATURE AND PRESSURE) 000176 620 FORMATCOBACK PRESSURE(PB)- F10 t2X KPAgt 000177 650 FORMATCOraquolaquolaquobullraquo CRACK GEOHETRY laquoraquolaquolaquoraquo) 000178 660 FORHATCO AREA-F1042X CHraquolaquo2) 000179 665 FORHATCO PERIMETERF10 2 2XCH) 000180 670 FORMATCO0EPTHF1O22XCH) 000181 675 FORHATCOROUGHNESS HEIGHTE1242XCM) 000182 680 F0HHATC0AHEA RATI0ltAEA0)-F102) 000183 685 FORHATCONO OF 90 DEGREE TURN110) 000184 690 FORHATCONO OF 45 DEGREE TURN-110) 000185 695 FOBHATCODEPTHHY0R 0IA-F101gt 000186 700 FORHATCOTHRESHOLD VALUE F105Mgt 000187 710 FORHATCO 2C-F I052XCHgt 000188 720 FORHATCOCODF1052XCH) 000189 730 FORHATCOHYDR OIA-F10 5 2XCM) 000190 750 FORHATCOlaquolaquolaquolaquo OUTPUT ) 000191 770 FORMATCOCRITICAL HASS FLUX E154 2X KGMraquoraquo2SEC ) 000192 800 FORHATCOLEAK RATE E1542XKGSEC) 000193 850 FORHATCOPRESSURE AT EXIT PLANE - F1012X KPA1 000194 900 FORNATCODUALITY AT EXIT PLANE -F104) 000195 950 FORHATCO 8UALITY AT BACK PRESSURE gtFI04gt
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1 CALL JAERIltPRESSTEHPVOLFENTAFSL日3gt
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000038 000039 000040 000041 00004 2 000043 00004 4 000045 00004 6 00004 7 00004 8
000049 000050 000051 000052 000053 000054
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0000S8 000059 000060 000061 00006 000063
P0 - PRESS VtO - VOLE GO TO 1000
INPUT PRESSURE ONLY I II
2 CAIL JAERKPRESSTEMPVOLFENTAFSLO4) TO = 1EHP VLO bull VOLF GO 10 1000
1NPU1 no III PRESSURE AND TEMPERATURE III
3 CALl JAERKPRESS TEMP VOLFENTAFSLO0gt VLO bull VOLF
1000 CONTINUE
PRESS - PCK
CALl JAERKPRESS TEMPVOLGENTAGSGC 2) CALl JAERKPRESSTEMPV0LfENTAFSLC4gt
PCK = PRESS TS - TEMP VGC = VOLG XE = (SLO-SLCW(SGC-SLC) CN = 10 J F(XELT005) CN=0raquoXE XT CNraquoXElaquo(1 -EXP(-BltUD-)gtgt XH - CNraquoXE-XTBKXLD-12)
200 PCI - PCK-05 PC2 bull PCKt05
PRESS - PCI
CALL JAERKPRESS TEHPVOLGENTAGSGI2) CALL JAERKPRESSTEMPVOLFENTAFSLt4gt
PRESS PC2
CALL JAERKPRESS TEMP VOLG ENTAG SG2 2) CALl JAERKPRESS TEMP VOLF ENTAFSL24) TS - TEMP OSL - SL2-SL1 OSG - SG2-SG1 OXE - -(lt1-XEgtlaquo0SLraquoXElaquo0SGWltSGC-PICgt GC2 = (XTraquoVGCPCKAKAPPA-(VGCVLOgtlaquoCNlaquoOXE)32174144 GC - 1GC2 IF (GC2GT0) GO TO 50 IC - 3 RETURN
50 GC=S0RT(GC2gt DPT bull GC2laquoVL02CDlaquo2314n44laquoARlaquolaquo2 PT = PO-OPT IF (PTGT3) GO TO 100 IC - 2 RETURN
100 CONTINUE
PRESS - PT
CALl JAERKPRESSTEHPVOLGENTAGS2)
PT - PRESS TS - TEMP VGT - VOIG VGH - (VGKVGO2 AI - (1 - 2laquo(1 -ARWXLD)AR GH2 = GClaquoltl t ] A Iraquoraquo2gt2
ACCELERATIDNAL PRESSURE DROP OPA - GH2laquoXTlaquo(VGC-VL0)
FRICTIONAL PRESSURE DROP DPF = FFlaquoULD-12)raquoGH2raquoC(l-XH)raquoVlOtXHlaquoVGM)2
PRESSURE DROP DUE TO AREA CHANGE
3 0 -
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JAERI-M 87-121
PO bull PRESS
VlO bull VOlF
GO 10 1000
INPU1 PRESSURE ONLY 111
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c 000049 50 GC=SQR1CGC71
000050 日P1 bull GC 2VlO7COoo1]7174144AR7000051 P1 PO-OP1
000052 1F CPTGT31 GO 10 100
000053 lC 2
000054 RE1URN
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000055 100 COH11NUE
E 000056 PRESS bull P1
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PCK PRESS
IS bull 1EHP
VGC VOlG
XE SLO-SLC)てSGC-SlCJ
CN 1 0
IfCXELT005) CN=70on n CHoXEoCl -EXP(-DOlO-12)))
XH bull CNXE-X10CXlO-171
200 PCl bull PCK05PC2PCKφ05
PRESS bull PCl
CAU JAERI (PRESS TEHP VOLG ENTAGSGI 7)
CAU JHR 1 (PRESS IEHP VOLF [N1Af SL 1》
PRESS bull PC2
CAll JAERIIPRESSTEHPVOlGEH1AGSG22) CAll JAERI(PRESSTEHPVOlFEH1AFSL24) IS TEHP
OSl bull SL2-Sll
OSG SG7SGlOXE =〈【I -XEl OSL XEoOSG1ISGC-~lCIGC (X富VGCIPCK I AKAPPA -IVGC -VLO oCNoOXE) 132114144
GC2 罵 IGC2IF (GC2G10) GO 10 50
IC 四 3
RE1URH
CAll JAERTIPRESSIEHPVOlGEN1AGS2)
P1 bull PRESS
IS TEHP
VG1 bull VOlG
νGH (VG1VGCl12 AI bull 11-121I-AR)IXlOllAR
GH2 GC7111AI2)2AttELERA11日MAl PRESSURE OROP
OPA 附20XTo(VGC-VLOJ
FRICTI日制Al PRESSURE DROP
OPF FFO(XlO-12JGH20111_-XHJoVlOX制oVGHJI2
PRESSURE OROP OUE 10 AREA C制ANuE
-30-
JAERI-M 87-121
000068
OPAA raquo GC2laquoltVlOlt1-ARraquolaquo2gtUHlaquo(VGH-VlOgtlaquon-lAllaquolaquo2gt)2
raquoraquo NICHT VERSTEHEH 7 7 7 7 7 7 7 7 m m OPG - 05laquoltlVLOt1ltXTraquoVGCraquolt1-XTgtraquoVLO)gtlaquoXLDraquo0HlaquoSlN(THETAgtM44 77777777777 N1CHT VERSTEHEN 7777717777777
TOTAL PRESSURE DROP THROUGH CRACK PCC bull PT-(DPADPFlt0PAA)J2174144-DPG
000069 RETURN 000070 END FORTRAN 77 ERROR NESSAGESl PROGRAM NAHEltPR )FLAG(1)OPTIMIZED) J2K5001-1 NAHlPP NAHlCD THE COHHON BLOCK HAS THE ELEHENT ALLOCATEO ON AN INVALID DOUNDAR JZK500J-1 NAHlPP NAHtDH THE COHHON BLOCK HAS THE ELEHENT ALLOCATED ON AN INVALID DOUNDAR J2K5001-1 NAMiPP NAHtTHETA THE COHHON BLOCK HAS THE ELEMENT ALLOCATES ON AN INVALID DOUNDAR
000001 000002
000003 000004 000005 000006 000007
SUBROUTINE JAER1ltPUSATUSAVUSAHUSASUSAINDEX) IMPLICIT REALraquo8 ltA-H0-Zgt
JAPAN lt USA
PJAP laquo 0070308laquoPUSA TJAP raquo 0555556laquoltTUSA-32) VJAP = 0062427laquoVUSA HJAP - 0555556laquoHUSA SJAP - 0555556SUSA
000008
000009 000010 000011 000012 000013
CALL S IEAMZ(PJAPTJAP VJAP I IJAP SJAP INDEX)
USA lt JAPAN
PUSA TUSA VUSA HUSA SUSA
bull H223133laquoPJAP - 1 8 laquo T J A P 3 2 - 1 6 0 I 8 7 raquo V J A P - I BOIIJAP - I 8raquoSJAP
000014 0000 IS SPECIFIED OPT END OF CClMPRA
RETURN END ONS OPTIMIZEC2)LINECOUNT(O)NOSpoundlM(JAERI1)SOURCEDEBUGltSUBCHK)NOHAP T10H
- 3 1 -
]AERI-M 87121
000066 日PAA bull GC2(VlO(1 AR21IH(VGH VlO)(IIIAI21)12
11111111111111 NICHT VER宍TEHEN 11111111111111 000067 OPG bull 05(1VlOt1(KVGCHlITlVlO)IOXlOOHSlNC1HETAII 1~~
11111111111111 NICHT VERSTEHEN 11111111111111 E
TOTAl PRESSURE DROP THROUGII CRACK 000068 PCC bull PT (DPAtDPFDPAA】13217lsquo11ldquoOPG
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000069 RETURN 000070 EHO FORTRAN 77 ERROR HESSAGES PROGRAH HAHE(PR IFLAG(1)OPTIHllE(21 JZK50011 HAHPP NAHCD TUE COHHON日lOCKIIAS TIIE ElEHEKT AllOCArEO 0制局側 IKVAL 1 0 OOUKOAR J1KSOOJ1 HAHPP NAH日 TUECOHHON BlOCK HAS rUE ElEHEHT AllOCATEO OH AH IHVAlIO OOUHOAR J1K50011HAHPP HAHTIIETA IIIE COHHOH BlOCK IIAS THE ElEHEHT且llOCArEOOH AH JHVAllO OOUHOAR
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JAERI-M 87-121
SB 6 JfWS3-KlclaquofcSEPRI0JlIJPtlTpoundfli
laquoraquoraquo STAGNATION PROPERTIES
PRESSURE(PO) 15500 KPA
TtNPERAllllllltTO)= 2880 C
INPUT lNDICATOR(IN) 3 bull--gt INITIALLY SUDCOOLEO LIQUIDINPUT UOTIl 1ENPERATURE AND PRESSURE
BACK PRESSURE(PB) 1014 KPA
CRACK GEOMETRY
2C = 635000 CH
COD= 003300 CM
DEPTH 571 CM
IIYDR DIA= 006566 CM
DEPTHIIYDR 01A = 870
ROUGHNESS HEIGHT 062000-03 CM
AREA = 02095 CM2
PERIMETER 1277 CM
AREA RAT10(AEA0)= 100
NO OF 90 DEGREE TURN= 0
NO OF 45 DEGREE TURN= 0
THRESHOLD VALUE = 001000
OUTPUT
CRITICAL MASS FLUX = 043900+05 KGM2SEC
LEAK RATE = 091990+00 KGSEC
PRESSURE AT EXIT PLANE = 61816 KPA
QUALITY AT EXIT PLANE = 00112
QUALITY AT BACK PRESSURE raquo 03643
-32-
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JAERI-M 87-121
表B6 原研版コードによる EPRI例題解析結果
ldquo STAGHATIOH PROPERTIES 車窓噂
PRESSUREIPO) 15500 KPA
TEHPER111I1E(10)白 2880
tNPUT lHDICATDII(tH) gt tHITt LLY SUnCOOLEO LtQUIDIHPUT U0111 lEMPERAIURE AHO PRESSURE
UACK PIIESSUIlEIP日) 1014 KPA
定事獄事蹴 CRACK GEOHETRY 事噂康志事
2C= 635日00 CH
C日日 003300 CH
OEPTH= 571 CH
HYDR DIA- 006566 CM bull OEPTHHYOR OIA= 870
R日UGHHESS IiEIGIIT= 062000-03 CH
AREA= 02095 CHo事2
PERIHETER= 1277 CH
AREA RATIOIAEAO)= 100
HO OF 90 DEGREE TURH= 0
NO OF 45 DEGREE TURN=
THRESIiOLD VALUE 001日00
事事覇ldquo OUTPUT -
CRITICAL HASS FLUX 043900+05 KGH車窓 2SEC
LEAK RATE 091990+00 KGSEC
PRESSURE AT EXIT PLAHE 61816 KPA
QUALITY AT EXIT PLANE 00112
QUALITY AT 8ACK PRESSURE 03643
J1
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LFLドEKFbfgzhrreE
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JAERI-M 87-121
3
(1) BWRjMampgft (2) PWRaKftft
lcfcy-Ssch80fcJO schl60ffl^|l)^tcopyiiia^^is6Co itampamppound-amp 1 icf^to poundcopyt raquo - e ( 4 S a S 2 c pound8(BI |alaquot tC0Dpound 8 l raquo S L f 5 gt - laquo i L f c o 2c = 20 50 100 mm COD=005 010 015 020 025 mm U i 4 B 8 B 12B 16 B copy sch 80 amp J Ofschl6Og2copy0PWpound Ltz0
3 - K0fctjpound LTt tEI^Ka i igGc (kgm7s) ^ 5 ^ 8 ) 1 ^ f c pound ICKATcopylaquot 9 K 3iiBlWpoundLTGc (gpmmm 2)^J6Co
1 kgm2s= 11 mVs=(l378543)gallon10 6mm 2(l60)min
- 1585 xlO^gpmmm2 (34)
W c = G c 2 c C O D (35)
31 n5tflraquoaaGepoundpound8JBttpoundregNff
= 100mm 5OmmiLfcfl0GeM^LT^5o 2 o O H i J t g f 6poundi^f( poundpoundlt I f t o T l i bull S t i t f ^ ^ S o 2c = 20mmff l l ( iLT( i^^^l l4 g]5 i ^ lt ^ - t - 3 f c 0 oIC|a6 iH7t i2c=100mm 20mmcopyBcopyPWRiIiK^copyGlt 2-^rTo ftiO ^JimdashSfcLT^So 2c=50mmcopyH(i^LT( i^ j ^^ Ccopy 2 f tcopy l lpoundpoundlt- i f e L T W c 0 pound ftrt6g^)8(amp0$M8
JilJcopyCltt^tgtaBiKlttGelttcopyBI^plusmn2clci^cff-rcODiLfccopyffi^-SCii5laquoo L T E f f P S i laquo e E f r laquo f f f t t lt 3 6 a f f 4 L i t t f c 4 amp S raquo laquo i t t 0 e
32 n j M t t 9 U W pound pound 8 pound t t lt a gt M i
-3flcWclttS^WltbcopyM^to5o SHcopyi iraquoraquoplusmnGcbulllaquolaquoltbull W cCgpm)poundampfflLT (^copy-CCfflffiO^^^ffl-C^So S8raquo6Eri3Tfc fflfcJcSWc^^-To H8Ki5gpm lregJ|gpound lgpm|SS$ampSLT3o CfflSI^ffl^SCifcfcoT KtziZ2 c = 100mmpoundbull-
- 8 -
JAERI-M 87121
位司考3
原研版漏洩率解析コードを用いて
(1) BWR巡転条件
PWR運転条件
における sch80および sch160相当肉厚からの漏洩率を求めた計算条件を表 1IC示す乙の計
算ではき裂長さ 2cき裂開口変位CODとき裂深さ Lをパラメータとした 2c=20 50 100
(2)
mm COD = 005 010 015 020 025 mm Lは4B 8 B 12 B 16 Bのsch80およ
びsch160配管の肉厚とした
コードの出力としては臨界質量速度Gc(kgm2 Is )が得られるがζの値をもとに以下のように
単位換算をしてGc(gpmmm 2)を求めた
ー
-lili--
1 kgm2s= 11 Im21 s = ( 113 78543 ) gallon 1 106mm2( 160) min
(問)= 1585xlO6gpmmm2
Dhは(1)から求めたまた質量流量Wcは
(35) Wc= Gc 2 c COD
から求めた
臨界質量速度 Gcとき裂形状との関係
図4から図7にGcとCODとの関係を示すこのうち図4と図5はBWR運転条件において2c
=100mm 50mmとした時のGc値を示している 2つの図を比較すると両者は全く重なってい
る乙とが分かる 2c=20mmの図は示してはないが図 4図5と全く同一であったっき1ζ図6
と図 7は2c= 100mm 20mmの時の PWR運転条件のGcを示すやはり両者は一致している
2c=50mmの図は示してはいないが乙の 2枚の図と全く一致していた 乙れが臨界流の特徴
31
jitBilli--Eiri--
である
以上の乙とからき裂形状と Gcとの関係は 2ciζは依存せずCODとLにのみ依存する乙とが分る
そして配管口荏が大となる程配管肉厚すなわちき裂深さ Lが大となるため管摩擦が大となるので
Gcが小となるのである
臨界質量流量Wcとき裂形状との関係
つぎにVれとき裂形状との関係を求める現実の漏洩量はGcではなく Wc (gpm )を使用して
いるので乙の値の方が有用である図8から図13までに聞によるWcを示す図8Irは 5gpm
限界線と 19pm限界線が示してある乙の図を用いる乙とによってたとえば2c=linfinmmを有す
-8-
32
JAERI-M 87-121
h 16 4 y-^sch 80Egjampraquoamp5 gpmOiiS ipound-4gtLSCODfflffigglc^iampSCt^tijjfeSo 3 copy0y^(tCOD==O22mmpoundgEltampltitl6o BWRPWR0M-Ji3pound[118 tmuttktamptZC t claquofc oTPWRBcopyWc 02fJBWRB$0Wc =fc 0 W t ^ S C i ^ S o cnlaquoGc0fi 5 PWRI$ copyBWR8$J raquogt fc^-eab-Sraquopound-bullampbdquo
S)14^tH17lCig|W(C2c^fS^TCODiLi^^degy gt - pound UcMfregW cpound^-ro CfflEl A^2c fc J c cOD^ h i t t n i f a i S t f ( i S ^WcA laquo Jgt t5C iU lt raquoS o W c ( i 2 c
33 1 3 5 gpm europound bullamplaquoraquo- pound
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4 M lamp
(1) laquopound3 (2) SMP^amp (3) tsmmz
(1) Kft^GcttsectpoundEHnpoundttpoundpound9E|3icttU 58[gltlciittLtt^o ^LTitfS
(2) 1 3 5gpmpoundiStSlflngfipoundsectSfipound0|lf|poundIILfco
- 9 -
符
JAERI-M 87121
る16インチ sch80配管から 5gpmの漏洩を与える CODの値を容易に定めることが出来る今
の例ではCOD=022mmと読みとれる BWRPWRの差で見ると図8と図11とを比較する ζと
によってPWR時のWcの方がBWR時のWcよりも大であることが分る乙れはGcの値がPWR時
の方がBWR時よりも大であるからである
図14から図111ζは横軸lζ2cを採ってCODとLとをパラメータとした時のWcを示す乙の図
から 2cおよびCODが小となれば当然ではあるが叫が減少することがよく分るまたWcは2c
lζ対し直線で変化する
33 1 35 gpmを与えるさ裂寸法
図8から図13を用いて既=l35gpmを生ぜしむる所のCODを読みとって乙れらのWcを
与える 2cとの関係を明きらかにしたのが図18と図19である 2cの値としては 2050 100mm
の3点のみをパラメータとしたので少々雑ではあるがWcを一定とする 2cとCODの値の組み合せ
状態がとの図から得られるなお図1819において叫=35 gpmを与えるデータ点がそれぞれ2
点および 1点しか与えられていない理由は 2c=20mmではCODgtO 25mmとなってしまうから
である計算では 005 孟 COD~ 025mmまで変化させ CODgt O 25mmについては計算してい
ないためである
4結 論
米国電力研究所が作成したき裂からの漏洩量を求める計算コードを原研機にマウン卜させた
初期流体は飽和水かサブクール水であって臨界流モデルとしてはHenryのモデルを使用してい
る乙のコードを用いて質量流量を
(1) き裂長さ
(2) き裂開口変位
(3) き裂深さ
をパラメータとしてBWRPWR運転条件で求めたその結果以下の乙とが分った
(1) 質量速度Gcはき裂開口変位とき裂深さに依存しき裂長さには依存しない そしてき裂
関口変位が小なる程またき裂深さが大なる程Gcは低下する
(2) 1 3 5 gpmを与えるき裂開口変位とき裂長さの関係を図示した
謝 百字
本報をまとめるにあたっては構造強度研究室柴田勝之博士よりまたプログラム編成にあたって
はCSK関谷秀郎氏より有益なコメントを受げました
-9一
JAERI-M 87-121
n m
[1] RP Collier et al Two-Phase Flow through Intergranular Stress Corrosion
Cracks and Resulting Acoustic Emission NP-3540-LD April (1984)
[2] D Abdollahian B Chexal Calculation of Leak Rates through Cracks in Pipes
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(3) M E Mayfield et al Cold Leg Integrity Evaluation NUREGCR-1319 R 5
February ( 1980)
(4) fciF ampa w Effaa i8gtampcopylaquoKmlaquoE 23regBampteygts9AmtiiMix M B313C1986)
C5) T Yano E Matsushima A Okamoto Leak Flow Rate fromThrough-Wall Crack
in Pipe 2nd ASME-JSME Thermal Engineering Joint Conference Hawaii
March (1987)
(6) K Shibata S Miyazono T Kaneko N Yokoyama Ductile Fracture Behavior of
Circumferentially Cracked TYPE304 Stainless Steel Piping under Bending Load
Nuclear Engineering and Design vol 94 (1986)
(7) mm amp mihiifr Ramp^ampti+ampsvsmmmltDmmitMyen9plusmnLBBMb E8laquo24laquo5 (1986)
(8) mm raquo WHS wmttziiMmmmampGtzGt yf-pssus304SiBejraquofcj ampSTS42ampXmampBltDampmtM$M JAERI-M 86-078(1986)
(9) amp^ mm M sraquo m^ampampmttvmmmmt2gtw JAERI-M 85-064 (1986)
cio) gem mm raquo Bgt ejFElaquottcopyffittttlaquofcHetpound (raquo2laquo) JAERI-M 86-098(1986)
(11) R E Henry The Two-Phase Critical Discharge of Initially Saturated or Sub-
cooled Liquid Nuclear Science and Engineering 41 (1970)
(12) R E H e n r y HK Fauske The Two-Phase Critical Flow of One - Component
Mixutures in Nozzles Orifices and Short Tubes J of Heat TransferTrans
of the ASME May (1971) fcJfgcopy$IE8 (1 sep 1987) K^^rJpoundlTlc^StfregXtt^^fcf f le i i JDLrJlto
(A) T Yano et a l Leak flow rate from through-wall crack in pipe JSME
Tuternational Journal to be appeared
(B) T Yano et a l Evaluation of leak flow rate and jet impingement related to leak before break Nucl Eng Design to be appeared
CO H John et a l Kritische Leckstromung aus rauhen Rissen in Druckbehaltern
kfk 4192 to be appeared
- 1 0 -
]AERI -M 87121
献文考参
R P Coll ier et al Two司PhaseFlow through Intergranular Stress
Cracks and Resulting Acoustic Emission NP-3540-LD April (1984)
D Abdollahian B Chexal Calculation of Leak Rates through Cracks in Pi pes
and Tubes NP -3395 December ( 1983 )
M E Mayfield etal Cold Leg Integrity Evaluation NUREGCR-1319R5
February (1980)
矢野松島岡本配管貫通欠陥からの流出流量第23回日本伝熱シンポジウム講演論文
集 B313 (1986)
Corrosion 〕-〔
(2 )
(4)
(3 )
dnttbijuMANnu町frpド9Pドtμトゃに広
υιhhhl吻1
j
T Yano E Matsushima A Okamoto Leak F10w Rate fromThrough-Wall Crack
in Pipe 2nd ASME-JSME官官rmalEngineerir恵 JointConference bull
March (1987)
Hawaii
(5)
K Shibata S Miyazono T Kaneko NYokoyama Ductile Fracture Behavior of
Circumferentially Cracked TYPE304 Stainless Steel Pipi曙 underBendir事Load
Nuclear Er習ineeringand Design vol 94 (1986)
柴田金子横山ほか周方向欠陥を有するSUS304鋼配管の延性破墳挙動と LBB評価
圧力技術24巻 5号(1986)
柴田大場川村ほか貫通または未貫通欠陥を有する 6インチ口径SUS304鋼配管およ
びSTS42炭素鋼配管の延性破境挙動 JAERI -M 86 -078 (1986)
金子柴田大場ほか軽水炉配管材の延性破墳に関する研究 JAERI-M
(1986 )
安田柴田大場ほか軽水炉配菅材の延性破壊に関する研究(第2報) JAERI-M
86 -098 ( 1986)
85ー064
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
R E Henry Theτwo-Phase Critical Discharge of Initially Saturated or Suo-
cinfinled Liquid Nuclear Science and Er恵ineering 41 (1970)
R E Henry H K Fauske The Two-P加seCritical Flow of One -Cornponent
Mixutures in Nozzles Orifices aOO Short Tubes 1 of Heat TransferTrans
of the ASME地Iy(1971)
なお本稿の校正時 (1sep 1987)において以下に示す最新の文献を得たの守追加しておく
Leak flow rate frorn through-wall crack in pipe JSME
dl
噌
EA〔
(12)
T Yano et al
Tuternat ional Journal to be appeared
T Yano et al Evaluation of leak f10w rate皿 djet irnpingernent related
to leak before break Nucl Eng Design to be appeared
H John et al Kritische Leckstrるrnungaus rauhen Rissen in Druckbehal tern
(A)
(B)
-10-
to be appeared kfk 4192
( C)
JAERI-M 87 -121
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Po To 2c COD L k m s kPa degC mm mm mm cm
BWR 6865 2845 20 50
100
005 010 015 020 025
86 127 174 214
0003
PWR 15651 3249 20 50
100
005 010 015 020 025
135 230 333 405
0003
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JAERI-M 87121
件
圧 力「五度 き裂長さ き裂関口変位 き裂深さ 表面粗さ図 番
Po To 2c COD L k
kPa C mm 官官n 官官n c町l
005 86 20 O 10 12 7
BWR 6865 284 5 50 O 15 174 0003
100 020 21 4 025
005 135 20 010
230 PWR 15651 3249 50 015
333 0003
100 020 405 」025
--
条算2十表 1
上から順次sch80配管48 12 16B板厚に相当している
κヶノパル何〆シシ4ェ三
写汚字ヲヌ~ガミと
Pb PIyen lt110 lt 3 3 lt 110 lt I2 _
WAWH3ケ~Mとご
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上から順次 sch160配管 481216 B板厚lC相当している
路話室grVAPOR
LlQUIO p芳男
AnE|し
z 110gt 12
するどい角を過ぎる飽和水もしくはサークル水のき裂内流動型式図 1
一一」ふれ」
ASSUMEOyen ーーーーー--~shyACTUAl-
yen Z
LlDh= 12なる場合のき裂内流動型式(11 )
-11-
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図 2
pound
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19B7 March 11
13 4 laquo Tf ft L13
I Po =6865 kPa =I 50000
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i i i i i i i
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33
14 BWRjlfe^ToKMKGciCODiff lBMSi (2c = 100 mm)
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PO =6865 kPa To =28450C
2C=100 mm k =30um e4
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O
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inlet plane Ao
BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 100 mm) 図41
4EA L
き裂寸法図3
1987 March 11
o o o o in
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RI-M
87-121
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B
B
B
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51
O 05
Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
O O
Dh(mm)
o 01 0之 03COD(mm)
05 o
19amp7 Aprillgt iso
PWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係
(2 c = 100 mm) 図6BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係
(2 c = 50 mm)
1銘7April 17 iso
図5
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RI-M
8
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o 01 ひ2 03 COD(mm)
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o 01 02 03 COD(mm)
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la7 AprillO is図8 BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 100 mm)
T鎖rIMay7 Iso
図 7 PWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 20 mm)
JAE
RI-M
8
7-1
21
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BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 20 nun) 図 10
1987 May 7画
BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 50 nun) 図9
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PWR遂転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 50 mm) 図 12
1987A防illOiso
PWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 100 mm) 図 11
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BWR運転条件下の質量抗量WcとCODとの関係 (4B 8 B配管)図 14
PWR連転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c=20mm)
1967 May7 Is
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PWR遥転条件下の質量流量Wcと2cとの関係 (4B 8 B配管)図 16
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BWR速転条件下でWc= 1 3 5 gpmを与えるCODと2c図 18PWR運転条件下の質量流量Rと2cとの関係(12B16B配管)図 17
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m St a
(uJUJ)aoD
-20-
ダWc
』〉阿刃向玄infin48-N-
03
E E ~ 02
Q
O 1
po
100 50
2C(mm)
19J7 May明国
PWR運転条件下で叫=1 35 gpmを与えるCODと2c図19
JAERI-M 87-121
HMA Henry(DmWtilTil (12)
(i) mampltoamp $fl3 Wi = (gt ui Ai
3KSMB W 8 = lt o g u g A g (AD
(2) ilfampficopy^
d(WgUg+WiUi) =-Adp+dFw ltA2)
ffi^J^liaiCjS^^lttiii)llcj5^^(i^^^J0^trSiLTlaquo^^^^^-r5i (A2) (iWg=xW W = ( l - x ) W G=AW4ff l^ t
dp=-d[G x u g + ( l - x ) u ] (A3)
SJ^Bfra dG=OTltfc bullsect$raquopound (A3)laquo
dp=-GdC x u g + (1-x) u ) (A4)
i tt S o Bgf^fite throat g|5Tpound t 5 C i ^
c - _ [ d ( x u g + ( l - x ) u i 3 _ c d x k + ( l - x ) u i ^ 5 )
K l ^ f t laquo throat SiJKfclr
- g - k - 0 CA6)
T5o (A5) ICfe^TuipoundxlttkTg3gLrsecto
(A 7)
xG = lt0g ug a
(1-Ug =
- x) G = P ui
kui ( 1 --a)
fcOai ufB4-T4i
U ] = xv R +k ( l-x)vi c U ] = k (A 8)
tiss cn (A5)iclaquoAtn(i-^-=oatLT
-21-
JAERIM87121
付録A Henryの臨界流モデル (12)
乙乙では仰を導入しておく
Moodyは1成分2相混相流の質量速度を熱的平衡のもとで求めたここでは非平衡モデルを用
いてよどみ点状態量のみを既知として質量速度を求める
(1)連続の式
(2)
I夜相
蒸気相
運動量の式
W ρU A
Wgρg ug Ag
d (叫Ug+WU) =-Adp+ dFw
(A1)
(A2)
圧力勾配による外力と運動量による外力は摩擦力より大であるとして摩擦力を無視すると (A2)
はWg=xWW=(-X)W G=AWを用いて
dp=-d(Gxug+(l-X) u)
臨界流では dGOであるから (A3)は
dp-Gd( xUg+ (-x) u)
となる臨界抗態は throat部で生じることから
dxu~+ (1 -X)U _ dxk+(I-x) u G f= ー(- ~-g --- )=ー〔dp dp
臨界条件は throat部において
dG I
dp l - V
である (A5)において Uを xとkで表現してみる
xG =ρg ugα
(l-x) G =ρI UI (1-α)
Ug= kUI
よりαとUgを消去すると
U=2Svg+k (l-x)vLG k V
dGとなる乙れを(A5)に代入すれは一一ー=0を考慮して
dp
-21ー
(A3)
(A4)
(A5)
(A6)
(A 7)
仏8)
JAERI-M 87-121
-G- = C xk+ (1 -x) v f + k O - x ) v ) G 3
= G - d _ [ ( x k + c l - x ) ) x v f f + k ( l - x ) v n ( A g )
G ^ - ( - ^ - [ x k + ( l - x ) ) x v raquo V gt r ^
i S^^S f f t ^ i
G2
c = -c |-l+x(k-l)mdashlaquo+^l+2x(k-l)+v2 0c-l)+k(l-2x) g
civ ~ mdash V7 dk + l+x(k-2)-x 2 (k-l)^+x a - x ) ( v i - p E ) ^ r (All)
(a mtiimv-r4bLltimjpoundti-ampo cornsitix^
d v laquo x dx yen
g + ( v g - v ) ^ Go=~C x ^ g + ( v g - v ) ^ ] (A12)
- 2 2 -
JAERI-M 87121
xvg+k(1-x)v _G-1=一一(xk+ (1 -x) (XVg-rKkyenJ -1) V) GJ dp
=G1-〔xk+(1-x))xv+ k (トx)vL) ) (A9) C1p q II k
よって
Xv+k (1-x) v G=ー〔百E〔lxk+(1-x)lb I〕1 仏10)
微分を実行すると
G ト=一〔守t七か1川1作川+x(α併山kトk-l寸1川)川伽+~(1μ1+2x(k- 1) 川+刊v)ωω2恥刺(X-l)刊)dp k
一一一一一 dv Vn dk + l+x (k-2)-x2 (k-I) )高I+x (1-x)(v)-in石 J-1ωJ)
乙乙で次の仮定を設ける
(1)液相は非圧縮性とするすなわち生 odp
(2) 流れは低クオリティもしくは高圧とする乙の場合k宇 1としてよい
以上の仮定を(All)I乙適用すると
x-p
d一d
lsquovv a
w
lsquo+
V--D-
Ju
一JUx
一一2
e
G
(A121
が求まる乙れが閣である
-22ー
JAERI-M 87-121
ID EPRii$mmv7^-yzmwmmnv-7^-ysTEAMzicmpoundMz-tzo (2) EPRIJRraquolaquo7 ri-f-yilBWIKraquoa+^i-^gtlfflcopy(ftraquoOfcraquoKlaquoffcK +
7^-f- bull JAERI poundfF$ L poundltDifC1ampraquopound LT STEAMZ poundraquoVvfc0
(3) lt OS LAcopy LSI Hi (THRESH) S A f - K L f c fttfcampraquottLfcraquopoundttltltD f i ^^ f tLT^Sc original)iSTlTHRESH=l E -3Tofc 0
SB cKilJf-9 FORMAT pound ^ t 0 SB 2 ( c A ^ r - ^ copy ^ i i ^ amp ^ t o SB3IC Cl)KElaquoSlT^SttraquotS4-ro SB 4KJCL-- C O + K A ^ f - ^ ^ S f t f t n T^So SB 5raquocH5fliS7degn^ 7AlaquoJxh^ 0 SB 6fcftJMpoundSatfJlTIgt5o ^reg
JAERI-M 87121
プログラムリスト
以下に (1)IC記載されている漏洩率解析プログラムを原研機lζマウントさせたリストを示す
原プログラムとの変更点を以下lC示す
(1) EPR 1版蒸気表サブルーチンを原研版蒸気表サブルーチンSTEAMZI乙置き変えた
(2) EPR 1版蒸気表サブルーチンと原研版蒸気表サフツレーチン聞の単位換算のために新たにサ
フツレーチンJAERIを作成しこの中で単位換算をしてSTEAMZを呼んだ
(3) くり返し計算のしきい値 (THRESH)を入力データにした 計算が発散した場合はこの
値を大にしてやる original版ではTHRESH=l E-3であった
表Bllζ入力データ FORMATを示す表B21C入力データの意味と単位を示す表B31乙
(1)に記載されている計算結果を示す表B4にJCLを示す乙の中に入力データが定義され
ている表B51ζ原研版プログラムリストを示す表B61C計算結果が出力されている
値と表B3の値とを比較すると両者は一致しているのでマウントは成功したとみなした
-23-
乙の
付録B
1
1
1
(
1
1
J
l
JAERI-M 87-121
SB 1 Kfif-9 FORMAT
I N P U T D A T A S H E E T PACE OF
ft IB ft -rvrtLt JOB NO raquo - K laquo f l t PUNCH i t 1 i 7 3 - 8 0
IBJOB m VES DECKNAMB NO
J
) ] 4 5 B 7 8 9 l 0 i 3 4 S G T H 9 l a i j lt S 6 7 f l 9 0 l 3 3 4 5 6 1 IS 16 7 bull 8
7 8 9 0 1 H S C 7 H Q 1 n lt j 6 M 9 0 1 7 3 4 5 6 7 8 9 0 I 3 4 S 6 7 I 9 0
IINKITJWII PlrfW^) Traquo4CHfiT) PBfW^W TiHRBJHtw l h i i i i i h i i u j i EU(flH^) BWii)i EKflfM -iW EWCmo bull v1) ftRCMraquoiri M - t l ^ n ^ l ( ( i
I I I 1 1
II 1 I 1 1 1
__i _ 1 bdquo J i 1 1 I
1
T T T I I I
1
T T l 1 l i 1 1 1
J ( 1 (
1 1 1
j T_ 1 t 1 1 2 3 4 5 7 8 9 0 1 1 3 4 5 6 7 6 510 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 1
1 l 3 7 8 9 1 0 1 2 3 4 5 7 1 9 0 1 H lt S f T 1 gt J I 3 1 5 t 7 1 1 V 1 I J 4 ( f 7 1 ) |0
E 1 M bull ri-itDATraquoHVM-tllaquolaquoJCTT1raquoL NVNK
IB 2 A A f - ^ f f l g i i f i
pound$ltpound ^ m m M amp t l IN J poundjampffl t tf traquo9Jte tt L = 1 tmfc S S ^ A ^ J
= 2 mm EfiiKU = 3 if-fv-Kik
P0 Jltfjampllj kPa mtstgt TO J pound pound pound degC PB WE kPa THRESH lt 9jgLff3yen0LtMI a L EPRI copy original IgTfJi 1 E -3
EL S K pound ( = 2 c ) cm EW sectsectIMP^f i (=COD) cm ED $ampamp cm EK yen^SiBraquoampcopy^i cm AR iiSPiBMAPBlaquo tpound L A C A 0 lt 1 Nl SgtISamp K fc tt 5 90deg ft laquo3 $ tt L N2 SraquoraquoIBfctf 345deg ffljPOft 4- L
- 2 4 -
]AERI-M 87-121
喝事表B1 入力データ FORMAT
INPUT DATA SHEET PACE OF
氏 名 a日f-付~ ず司円品名 1 I 73-8C
情lsquo 宅相S1 回胃テー守番
123 511 a 唖 I~ I 1 J S 6 由 0E023a 唖jgI 2 1 5 6 IJ I~ 1 ~ bull 5 6 B 唖 I~ I 2 3 S 6 a J~ I 1 1 5 6 r 9 ~ I 1J 56 8 9ea
則的問1)11 I r91 ~~I~ 1州 i lT骨 iacutefHφ~画 IIPB ~fi~OslashI削 川eslf(何回 111i i 1 i 11111111 i i i LI(閉 W k61~)1 ~yj lI Ii IA 外 IleETHfilil~Ii特 I J(I G~~里世うJ IethampCfl~fIJlIill(Ilitgt 1 1 I fz(Iq 戸~I i 1
11 111
1 II I I
l I r
11 4
11 i 1 111 11 11
11
11 11 ー
ど l_~ ~_111 ~ 3 5 618 i l~ L Z s a 91~ I Z J 5 7 a 1 I l 3 s 91g Z J 5 T JI~ I 1 J_ 51 Ir lJ -5畢 11 I~
IIl1EI7 ~I川ATiIo_剛開剛醐
表B2 入力データの意味と単位
変数名 物理的意味 単位 備 考
i
l
IN よどみ点の流体条件分別指数 |な し1=1飽和水温度を入力
=2 飽和水圧力を入力
=3サプクール水
温度と圧力両方を入力
kPa I絶対圧力
カ
度
圧
温点
点
み
みど
ど
圧
よ
よ
背
0
0
8
P
T
P
kPa
なし IEPRIのoriginal版では1E-3
であった
THRESHIくり返し計算のしきい値
D
O
)
C
さ
積
c=
荒
面
2
(
の
口
=
ー
位
ら
入
護
か
さ
口
さ
面
積
長
聞
深
表
面
裂
裂
裂
均
口
き
き
き
平
出
L
W
D
K
R
E
E
E
E
A
cm
m
m
m
phvpupu
なし IAc I Ao壬1
Nl き裂道筋における90曲がり数|な し
N2 き裂道筋における450 曲がり数|な し
-24-
OS99U0O raquolaquolaquolaquoraquo 3SI3M3X3 9 _bull t9 (Iraquod3)HN3SV31 laquolaquolaquoraquolaquolaquolaquolaquoraquolaquolaquoraquoraquolaquolaquo ttgt9$UO0 bull 0 0 O
- Z9000
-0 illS poundpound00 SE9 raquolaquolaquo
smuoo raquo Nraquonx s Mam 06 ov3 (H3)Honoa (tnxudaa (inxios ltH3gtDS SSIMOO raquo tOO VIOl 088Z OOOSSl pound KM Iyen9poundll00 HS3HH1 (ISmSd (3)01 CISS)0d NI 0S9SU00 raquolaquolaquoraquolaquolaquobullbulllaquolaquolaquolaquoraquo 3SI3S3X3 9 V 29 (I8d3gt11M3
-)Hm raquoraquolaquoraquoraquolaquoraquo
limiOO 00 10036013 9pound nomoo laquoinosAS aa tood90id spound
09 33X3 B2 ^^03^1 33X3 H
(raquoH38ns)ana3a33anos(ia3VDHi3-laquo rJ8fW-6
V3VpoundK6rr=0S 2pound1803 33X3 3
laquo 13P B3SI) 30 ISH laquo laquoraquoraquolaquoraquoSXXXlaquolaquoXXlaquoSXXkSXlaquoXlaquoXSXlaquoXSXKkraquoSXXlaquoXlaquolaquoXXSKXlaquoXXXlaquolaquoKXXXlaquokXX ttXtIliXIXMlltMaHtltBraquoIKtSltXiattlSIXXXtXKlaquoIlaquoKISlaquoltliXlllaquotXraquolaquotX 308d SIVAIBd 30 1SI1 laquo araquolaquoXraquoraquoraquoraquoraquoClaquolaquolaquolaquoSlaquolaquoXIlaquoKlaquolaquoltKalaquolaquolaquoltraquoKKXalaquoKXXKlaquoSKXXlaquolaquoKraquoraquoXKXS
0000000OJ000-TSPZ6-8ANVS H8VdB0rlaquo -aaoflssvd8S6O0-dnoHssiB6p-a3sn u
laquo0Zgt-13r319SWS=SSn3SSH (SO0000)-3Mtl00-Altld8raquoSSyi3H3n9IHSraquoH
SI
lt tJ8SrO(T320-UO
-300
-rWgt
-lr
9poundraquoZ OOr r 10-8S60SU65Z05) GOT Z60SU63 I
VSSl 3HI1 28SOnO 31V0 ltlaquo 1SI1 S1N3N31V1S 13T gtraquo 0Z10U 0Z3
laquoejf = 3Sjnss3d laquoT3 IT juiraquonn
bullgt010 raquoiN51a 1CX3 i jl J nraquonn
VdX SMH raquo3raquoinlt 11X3 IT ShnsSjSd
33S9U 0O+3li3S situ laquo3l
33S2ii9gt Sraquo-S+raquof s
Wlli S5JH 1raquo3tiltt3
0traquo raquorraquoiagtjCUHgtHid3lt
0 sMwru 33h33d S^ JO ON
a =wini 33i93o oamp jo ON
oot =otiraquob raquo3araquo
W3 e0-300^bull =1^3I3H SS3NM-jn0S
VO 2iS =Hld30
vO iiJt dil3wla3d
Vgt3gt0 9oOZ raquoraquo3HV
raquobull AU13M039 3raquob0 bull bullgtraquobull
bullgt3laquo bullgt 10 t raquo8d
3 8192 raquo01
raquodM QOSSl =0d
bullbullbull S3Ua3dOlaquorl N0I1raquoN3raquo1S raquobulllaquolaquo
en ^S^M^T^M -c iHda e -a
IZI-A8 W-IH3V1
JAERI-M 87121
表B3 EPRIコードによる例題解析結果(1)
bullbullbullbullbull STAGNlTJON ~ROP[R7tES bullbullbullbullbull
a-nv
n
p』
-
a
B
恥
u
-
au
『
a
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昆u
5
E
E
E
Z
A
U
A
V
H
F
-
1- 3
PB- 101 ~~~
~ cq C~ GEUMtTRY bullbullbullbullbull
AREι 20b CHE叫
PEロ2刊ETぞp- 1277 C~lsquo
DEPTM- 572 C帆
OlOUriNESS HEIG1τb2DE03 C納
AREA RTIO= 100
~O 01 gt0 vEG夜~E 7υ
NO 0 ~5 0岳町EE iUMN宮
OEPTHノ IHγP~Dl lsquo 1- 品 70
bullbullbullbullbull ouτPUi bullbullbullbullbull
C~TTHAl 山SS lU~ 4iZ特 -5 吋ノ時ノS H
LEamp1lt 向仇TE冒 CZ7fftOO ~Gノ50C
THORNlrSSUR~ 11 EX1T pTLtIItI a ICPA
uυAlliY i EXlj PL 凶- ot牛
UALliYτ ELCK otildelt ~SSU弐= 311
i
l
i
t
-
-
1
1
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1
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j
I
l
l
i
-
-
i
j
i
表B4 JCL リスト
E20 Vl0l20 ltltlt JCl STATEMEHTS llST gtgtgt DATE 040887 TIME 15=54
IIF9215097 JOD lt20729215095801 JOB 2l6T001I00C01I02E00SIIP ) ISH且SHIGUCHClAss-aPRTVOOTIHE-(000005)11 HSGCl且SS=SHSGlEVElz(201)11 USER-J9215GROUP-G0958PASSWORD-J08PARM S-AMYR9215L-0002C-0000000 RER E~s1s2ss事 llSTOF PRIVATE PROC bull 司R1181gE-lsquo=a1g llSTOF USER JCl bull 22竃g
2 11 EXEC FORT77 11 SO=J9215lEAK 11 g=FORT 11 A=ElM(JAERI1)SOURCEDE8UG(SU8CHK)
11 11 EKEC l~ED77 28 11 EXEC GO 35 IIFT06F001 OD SYSOUTz 00111011 36 IIFT09F001 DD bull 00111111 竃司EglfAKCHTl(EPRJ 62 4 6 fXERCISE s00112650 s1M PO(KSI) TO(C) P8(KSI) THRESH 00113641s 155000 2880 1014 001 bull 00113755 2C(CM) COO(C) DEPTlHC) ROUGH(CM) AEIAO 90 TURM 45 TURN bull 00114645 635 0033 5715 000062 10 0 0 00115644a竃LEAKCMTL(EPRI) 61 4 6 EXERCISE SS00116650
-25ー
JAERI-M 87-121
000001 000002
000003 00000 000005
000006 000007
FORTRAN 77
SB 5 V10L31 OATE 8704OB TIME 155947
EPRlS PROGRAHH FOR LEAK RATE THROUGH CRACKS COPIED FROM EPRI NP3540-LD APRIL 1984 ON 19860304 ISO LEAKF0RTUIAS8704) COMPLETED ON I9B7 4 8 OY HASH
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xlaquox COHPLETEO ON 62 4 8 raquoxlaquo XXXXXXKXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
laquoxx THE INPUT TO THE PROGRAM laquoraquobull
FIRST CARO IN-1 bull-gt INITIALLY SATURATEO LI0U10INPUT TEMERATURE ONLY IN2 --gt INITIALLY SATURATED LIQUIDINPUT PRESSURE ONLY IN-3 bull-gt INITIALLY SUBCOOLED L10U1DINPUT BOTH TEHEBAIURE AND PRESSURE PO - STAGNATION PRESSURE (KPA) TO raquo STAGNATION TEMPERATURE ltCgt PB = BACK PRESSURE (KPA) THRESH - THERSHHOLO VALUE ORIGINAL VALUE = 1E-3
SECOND CARD EL - CRACK LENGTH 2C (CM) EW bull CRACK-OPENING DISPLACEMENT COO (CM) ED = CRACK DEPTH L (CM) EK bull THE HEIGHT OF PROTRUSION OF THE ROUGHNESS GRAIN FROM THE HEAN
SURFACE (CM) AR - AREA RATIO = AEAO N1 = NUMBER OF 90 DEGREES TURNS IN THE CRACK PATH N2 = NUMBER OF 45 DEGREES TURNS IN THE CRACK PATH
laquolaquoraquo JAERlS STEAM TABLE raquolaquolaquo
STEAMZ(PTVIISINDEX) INDEX=0
IN0EX=1 1NDEX=2 INDEX=3 1NI)CX = 4
SUOCOOLEO WATER OR SUPERHEATED STEAH INPUT DOTH PRESSURE AND TEMPERATURE
INPUT TEMPERATURE INPUT PRESSURE
SATURATED STEAM SATURATE) STEAM SATURATED WATER INPUT TEMPERATURE SATURATED WATER INPU1 PRESSURE
IMPLICIT REALxS (A-H0-Zgt COMMON PP POT0JltLDFFARINCD0HTHETA
CD raquo 061 PA1 = 3 1 4 1 5 9 2 6 5 4 TIIEIA - 0 5 laquo P A I
1KPA= 1000NMxx2= 1000KGMSxx2= 100098XE-4 KGFCHxx2 - 100OlaquoE-498007031 LBFINraquolaquo2- 100068904 LDFMNxx2
PCV NSTEP
6894757Eraquo3 200
000008 000009
000010 000011 000012 000013 000014 000015 000016 000017 000018 000019 000020 000021 000022 000023 000024 000025 000026 000027 000028
1 READ (910END=1000) INPOTOPDTHRESH READ(915) ELEWE0EKARNIN2
PO = TO = PB raquo EL = EW =bull ED bull= EK -IK = AREA PER AREA PER EO -EK -Oil -
000029 000030 000031
1E3laquoP0PCV 18raquoT032 lE3laquoPHPCV EL254 EW254 ED254 EK254 0 = EWxEL bull 2laquoltpoundVEL) - AREA144 = PER12 ED12 EK12 4XAREAPER
XLO raquo E00H50laquoNK26N2 1FltXLDLE12) GO TO 400 RK = DH4EK FF = 10(2xDLOG10(RK)laquo174)laquolaquo2
IF(INEOI) THEN TEHP - TO TEHP= (TEHP-320)x05555556
- 2 6 -
JAERI-M 87121
表B5 原研版プログラムリスト
FORTRAN 17 Vl0L31 OATE 870408 T1HE 155947
nU
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C _ IHE IHPUT T日 TIIE PROGRAH -
E
C flRSI CARO C IH司 1 ーgt IHITI~ l lY SATURATEO lQUIDIHPUT TEHEflATURE OHlY C I H包 2 ーgt INITl~LLY SATURATED lQUIDINPUT PRESSURE OHlY C 1 N-j ー gt INITIAllY SU8C801ED lIQUIDINPUT 80TII IEHERAlURE AND PRESSURE
C PO STAGHAT 10N PRESSURE CKPAgt C TO bull STAGHAIlON TEHPERATURE CC1 C PB 日向CK PRESSURE CKPA1 C TfIRESII ロ TIIERSIIHOlOVAlUE ORIGINAl VAlUE冨IE3
E C SECOHO CAR日C EL CRACK LENGTII 2C CCH1 C EW CRACK-OPENING DISPlAfEHENT C目白 CCH1
C ED CRAEK 日[PIHL CCH1 C EK THE IIEIGIIT OF PROTRUSIOH日F TlIE R日UGIIHESSGRAIH FROH TIIE HEAH
SURFACE CCHJ C AR 雪 AREA RATIO AEIAO C Hl HUH日ER Of 90日EGREES TURHS IH TIIE CRACK PATH C N2 HUHBER OF 45 OEGREES TURHS IH THE CRACK PATII
E C 車率志 JAERlS STEAH TA8LE 取
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C SIEAHZCPT VIISIHOEX1 IHDEX=O 苧) SUDCOOLED WATER日R SUPERIIEATF目 STEAHlHPUT s日TII PRESSURE
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C 000035 DP - (PO-PB)FLOAT(HSTEPgt 000036 PL - P8 000037 30 CALL PR(PLPCCPTGCXEXTIC) 000038 IFUCE02) GO TO 55 000039 1FUCNE3) GO TO 40 000040 IK bull 1K+1 000041 PL - PLraquo0P 000042 1FUKLTNSTEP) GO TO 30 000043 GO TO 55 000044 40 PD1 - PL-PCC 000045 NH2 - NSTEP-IK
C 000046 00 50 I-1NM2 00004T PH - PLraquo0P 000048 CALL PR(PHPCCPTGCXEXTICgt 000049 IFUCE82) GO TO 55 000050 P02 - PH-PCC 000051 IF((PDllaquoPD2)LTO) GO TO 100 000052 PL bull PH 000053 P01 = P02 00005 50 CONTINUE
C 000055 55 PRINT 75P0T0P8 000056 GO TO 400 000057 100 COHTINUE 000058 PDL - PD1 000059 PDH bull= PD2
000060 000061 000062 000063
DO 200 1=150 PX bull (PHlaquoPOL-PLlaquoPOH)(PDL-POHgt CALL PR(PXPCCPTGCXEXT1Cgt POX bull PX-PCC
000064
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IF(ABS(PDX)LTTHRESH) GO TO 300 laquogt THRESHOLD VALUE WAS CHANGED BV HASH laquobulllaquo laquobulllaquo THRESHOLD VALUE WAS CHANGEO BY ISO 620206 laquolaquolaquo
IF(ADS(P0X)LT1E-3) GO TO 300 IF(ABS(PDX)LTSE-3) GO TO 300 IF(ABS(P0X)LT1E-2) GO TO 300
IF(ltPDXlaquoPDH)GTO) GO TO 250
000066 000067 000068 000069 000070 000071
POL - POX PL - PX GO TO 200
250 PDH - PDX PH - PX
200 CONTINUE
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300 CONTINUF EN GH AREA PER ED EK
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PCC - PRESS TS2 bull TEMP H1 - EHTAF H2 bull ENTAG HHE - XTlaquoH2raquo(1 GO TO 500
400 CONTINUE
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GO TO 55 ~O POI bull Pl-PCt
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00 50 1IHH2PH bull PlOPCAll PR(PHPCCpTGCXEXTICl lF(lCEQ2) GO TO 55
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C 000100 PO PRESS 000101 TO TEMP 000102 VLO - VOLF
C C 111 III NO CHOKING II I I I C filaquo2 = 2raquoR0(P0-PDgt - 2laquoai)HFTlaquolaquo3)UDFnNlaquogt C laquo 2laquoLflHFTlaquoraquo3raquo(3215LDMFTSlaquolaquo2WINlaquolaquo2 C 2laquo3215laquoLBMlaquoraquo2(FT12)raquoraquo2Slaquolaquo2 C bull 23215raquo144laquo(LBHlaquoSFTraquoraquo2)laquolaquo2 C - 926496raquo(LBMlaquoSFTltlaquo2)laquolaquo2 C
000103 GC2 9266112laquo(P0-PBgtm0 000104 GC - SlaquoRT(GC) 000105 GN = AREAraquoGC 000106 PCC bull PB 000107 XT - 0 000108 XA - 0 000109 AREA - 144laquoAREA 000110 PEB bull 12laquoPER OOOllt EB - 12laquoED 000112 EK - 12raquoEK 000113 GO TO 510
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C 000123 510 PRINT 600 000124 PO bull P0raquoPCV1E-3 000125 PRINT 605PO 000126 TO = ltT0-32)18 000127 PRINT 610TO 000128 GO TO (520530540)IN 000129 520 PRINT 615IN 000130 GO TO 550 000131 530 PRINT 616IN 000132 GO TO 550 000133 540 PRINT 617IH 000134 550 PB = P8PCV1E-3 000135 PRINT 620PB 000136 PRINT 650 000137 EL - 254laquoEL 000138 PRINT 710EL 000139 EW - 254laquoEW 000140 PRINT 720EW 000141 ED = EDlaquo254 000142 PRINT 670ED 000143 DH raquo 0Hlaquo254raquo12 000144 PRINT 730OH 000145 PRINT 695XIO 000146 EK = EKgt254 000147 PRINT 675EK 000148 AREA = AREA2542 000149 PRINT 660AREA 000150 PER = PERraquo254 000151 PRINT 665PER 000152 PRINT 680AR 000153 PRINT 685Nl 000154 PRINT 690N2 000155 PRINT 700THRESH 000156 PRINT 750
C C 1 LBH(FT2raquoSgt = 488243 KGltHraquo2laquoS)
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GC bull GClaquo4S825 PRINT 770GC GH = GHraquo04536 PRINT 800GM PCC laquo PCC-laquoPCVlaquo1 PRINT 850PCC PRINT 900XT PRINT 950XA GO TO 1
000166 10 F0RMATlt1104F100) 000167 15 F0RNAT(5F1002110) 000168 75 FORHAU-10Xlaquolaquolaquo FLOW IS NOT CHOKED FOR THIS CASE bullbullbull
13F102) 000169 220 FORHATC-laquolaquolaquo FAIL TO CONVERGENCE bullbullbull bullbulllaquo TRY TO INPUT MUCH
bullLARGER THRESHOLD VALUE laquolaquolaquo4F154) 000170 600 F0RMATC1 STAGNATION PROPERTIES bullbullbullgt 000171 605 F0I)HATC0PRESSUREltP0)F1002XKPAgt 000172 610 FORHATCOTEHPERATUREltT0)-F1012XCgt 000173 615 FORHATCOINPUT INDICATOR(IN)- 15 ---gt INITIALLY SATURATEO LI
raquolaquoUIDINPUT TEMPERATURE ONLY) 000174 616 FORHATCOINPUT INOICATOR(IN)- I 5 ---gt INITIALLY SATURATED LI
bullOUIOINPUT PRESSURE ONLY) 000175 617 FORHATCOINPUT 1ND1CAT0RUN) bull 15 ---gt INITIALLY SUBCOOLED LI
bullQUIDINPUT BOTH TEMPERATURE AND PRESSURE) 000176 620 FORMATCOBACK PRESSURE(PB)- F10 t2X KPAgt 000177 650 FORMATCOraquolaquolaquobullraquo CRACK GEOHETRY laquoraquolaquolaquoraquo) 000178 660 FORHATCO AREA-F1042X CHraquolaquo2) 000179 665 FORHATCO PERIMETERF10 2 2XCH) 000180 670 FORMATCO0EPTHF1O22XCH) 000181 675 FORHATCOROUGHNESS HEIGHTE1242XCM) 000182 680 F0HHATC0AHEA RATI0ltAEA0)-F102) 000183 685 FORHATCONO OF 90 DEGREE TURN110) 000184 690 FORHATCONO OF 45 DEGREE TURN-110) 000185 695 FOBHATCODEPTHHY0R 0IA-F101gt 000186 700 FORHATCOTHRESHOLD VALUE F105Mgt 000187 710 FORHATCO 2C-F I052XCHgt 000188 720 FORHATCOCODF1052XCH) 000189 730 FORHATCOHYDR OIA-F10 5 2XCM) 000190 750 FORHATCOlaquolaquolaquolaquo OUTPUT ) 000191 770 FORMATCOCRITICAL HASS FLUX E154 2X KGMraquoraquo2SEC ) 000192 800 FORHATCOLEAK RATE E1542XKGSEC) 000193 850 FORHATCOPRESSURE AT EXIT PLANE - F1012X KPA1 000194 900 FORNATCODUALITY AT EXIT PLANE -F104) 000195 950 FORHATCO 8UALITY AT BACK PRESSURE gtFI04gt
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SUBROUTINE PR(PCKPCCPTGCXEXT1C)
IN=1 --gt INITIALLY SATURATEO LIQUIDINPUT TEMERATURE ONLY INlaquo2 --gt INITIALLY SATURATED LlflUlOINPUT PRESSURE ONLY 1N3 --gt INITIALLY SUBCOOLEO LIQUIDINPUT BOTH TEMERATURE AND PRESSURE
IMPLICIT REALraquo8 ltA-H0-7gt CONHON PP POTOXLDFFARINC0DHTHpoundTA
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P0 - PRESS VtO - VOLE GO TO 1000
INPUT PRESSURE ONLY I II
2 CAIL JAERKPRESSTEMPVOLFENTAFSLO4) TO = 1EHP VLO bull VOLF GO 10 1000
1NPU1 no III PRESSURE AND TEMPERATURE III
3 CALl JAERKPRESS TEMP VOLFENTAFSLO0gt VLO bull VOLF
1000 CONTINUE
PRESS - PCK
CALl JAERKPRESS TEMPVOLGENTAGSGC 2) CALl JAERKPRESSTEMPV0LfENTAFSLC4gt
PCK = PRESS TS - TEMP VGC = VOLG XE = (SLO-SLCW(SGC-SLC) CN = 10 J F(XELT005) CN=0raquoXE XT CNraquoXElaquo(1 -EXP(-BltUD-)gtgt XH - CNraquoXE-XTBKXLD-12)
200 PCI - PCK-05 PC2 bull PCKt05
PRESS - PCI
CALL JAERKPRESS TEHPVOLGENTAGSGI2) CALL JAERKPRESSTEMPVOLFENTAFSLt4gt
PRESS PC2
CALL JAERKPRESS TEMP VOLG ENTAG SG2 2) CALl JAERKPRESS TEMP VOLF ENTAFSL24) TS - TEMP OSL - SL2-SL1 OSG - SG2-SG1 OXE - -(lt1-XEgtlaquo0SLraquoXElaquo0SGWltSGC-PICgt GC2 = (XTraquoVGCPCKAKAPPA-(VGCVLOgtlaquoCNlaquoOXE)32174144 GC - 1GC2 IF (GC2GT0) GO TO 50 IC - 3 RETURN
50 GC=S0RT(GC2gt DPT bull GC2laquoVL02CDlaquo2314n44laquoARlaquolaquo2 PT = PO-OPT IF (PTGT3) GO TO 100 IC - 2 RETURN
100 CONTINUE
PRESS - PT
CALl JAERKPRESSTEHPVOLGENTAGS2)
PT - PRESS TS - TEMP VGT - VOIG VGH - (VGKVGO2 AI - (1 - 2laquo(1 -ARWXLD)AR GH2 = GClaquoltl t ] A Iraquoraquo2gt2
ACCELERATIDNAL PRESSURE DROP OPA - GH2laquoXTlaquo(VGC-VL0)
FRICTIONAL PRESSURE DROP DPF = FFlaquoULD-12)raquoGH2raquoC(l-XH)raquoVlOtXHlaquoVGM)2
PRESSURE DROP DUE TO AREA CHANGE
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000052 1F CPTGT31 GO 10 100
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XE SLO-SLC)てSGC-SlCJ
CN 1 0
IfCXELT005) CN=70on n CHoXEoCl -EXP(-DOlO-12)))
XH bull CNXE-X10CXlO-171
200 PCl bull PCK05PC2PCKφ05
PRESS bull PCl
CAU JAERI (PRESS TEHP VOLG ENTAGSGI 7)
CAU JHR 1 (PRESS IEHP VOLF [N1Af SL 1》
PRESS bull PC2
CAll JAERIIPRESSTEHPVOlGEH1AGSG22) CAll JAERI(PRESSTEHPVOlFEH1AFSL24) IS TEHP
OSl bull SL2-Sll
OSG SG7SGlOXE =〈【I -XEl OSL XEoOSG1ISGC-~lCIGC (X富VGCIPCK I AKAPPA -IVGC -VLO oCNoOXE) 132114144
GC2 罵 IGC2IF (GC2G10) GO 10 50
IC 四 3
RE1URH
CAll JAERTIPRESSIEHPVOlGEN1AGS2)
P1 bull PRESS
IS TEHP
VG1 bull VOlG
νGH (VG1VGCl12 AI bull 11-121I-AR)IXlOllAR
GH2 GC7111AI2)2AttELERA11日MAl PRESSURE OROP
OPA 附20XTo(VGC-VLOJ
FRICTI日制Al PRESSURE DROP
OPF FFO(XlO-12JGH20111_-XHJoVlOX制oVGHJI2
PRESSURE OROP OUE 10 AREA C制ANuE
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raquoraquo NICHT VERSTEHEH 7 7 7 7 7 7 7 7 m m OPG - 05laquoltlVLOt1ltXTraquoVGCraquolt1-XTgtraquoVLO)gtlaquoXLDraquo0HlaquoSlN(THETAgtM44 77777777777 N1CHT VERSTEHEN 7777717777777
TOTAL PRESSURE DROP THROUGH CRACK PCC bull PT-(DPADPFlt0PAA)J2174144-DPG
000069 RETURN 000070 END FORTRAN 77 ERROR NESSAGESl PROGRAM NAHEltPR )FLAG(1)OPTIMIZED) J2K5001-1 NAHlPP NAHlCD THE COHHON BLOCK HAS THE ELEHENT ALLOCATEO ON AN INVALID DOUNDAR JZK500J-1 NAHlPP NAHtDH THE COHHON BLOCK HAS THE ELEHENT ALLOCATED ON AN INVALID DOUNDAR J2K5001-1 NAMiPP NAHtTHETA THE COHHON BLOCK HAS THE ELEMENT ALLOCATES ON AN INVALID DOUNDAR
000001 000002
000003 000004 000005 000006 000007
SUBROUTINE JAER1ltPUSATUSAVUSAHUSASUSAINDEX) IMPLICIT REALraquo8 ltA-H0-Zgt
JAPAN lt USA
PJAP laquo 0070308laquoPUSA TJAP raquo 0555556laquoltTUSA-32) VJAP = 0062427laquoVUSA HJAP - 0555556laquoHUSA SJAP - 0555556SUSA
000008
000009 000010 000011 000012 000013
CALL S IEAMZ(PJAPTJAP VJAP I IJAP SJAP INDEX)
USA lt JAPAN
PUSA TUSA VUSA HUSA SUSA
bull H223133laquoPJAP - 1 8 laquo T J A P 3 2 - 1 6 0 I 8 7 raquo V J A P - I BOIIJAP - I 8raquoSJAP
000014 0000 IS SPECIFIED OPT END OF CClMPRA
RETURN END ONS OPTIMIZEC2)LINECOUNT(O)NOSpoundlM(JAERI1)SOURCEDEBUGltSUBCHK)NOHAP T10H
- 3 1 -
]AERI-M 87121
000066 日PAA bull GC2(VlO(1 AR21IH(VGH VlO)(IIIAI21)12
11111111111111 NICHT VER宍TEHEN 11111111111111 000067 OPG bull 05(1VlOt1(KVGCHlITlVlO)IOXlOOHSlNC1HETAII 1~~
11111111111111 NICHT VERSTEHEN 11111111111111 E
TOTAl PRESSURE DROP THROUGII CRACK 000068 PCC bull PT (DPAtDPFDPAA】13217lsquo11ldquoOPG
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000069 RETURN 000070 EHO FORTRAN 77 ERROR HESSAGES PROGRAH HAHE(PR IFLAG(1)OPTIHllE(21 JZK50011 HAHPP NAHCD TUE COHHON日lOCKIIAS TIIE ElEHEKT AllOCArEO 0制局側 IKVAL 1 0 OOUKOAR J1KSOOJ1 HAHPP NAH日 TUECOHHON BlOCK HAS rUE ElEHEHT AllOCATEO OH AH IHVAlIO OOUHOAR J1K50011HAHPP HAHTIIETA IIIE COHHOH BlOCK IIAS THE ElEHEHT且llOCArEOOH AH JHVAllO OOUHOAR
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nunuAυAυAυAυAυnrM
nunuaυnUAυAυAυPOPE
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TUSA bull 18rJAPt12VUSA 160187aVJAPIIUSA bull 18 IIJAPSUSA 冒18SJAP
jiliti--
-31-
JAERI-M 87-121
SB 6 JfWS3-KlclaquofcSEPRI0JlIJPtlTpoundfli
laquoraquoraquo STAGNATION PROPERTIES
PRESSURE(PO) 15500 KPA
TtNPERAllllllltTO)= 2880 C
INPUT lNDICATOR(IN) 3 bull--gt INITIALLY SUDCOOLEO LIQUIDINPUT UOTIl 1ENPERATURE AND PRESSURE
BACK PRESSURE(PB) 1014 KPA
CRACK GEOMETRY
2C = 635000 CH
COD= 003300 CM
DEPTH 571 CM
IIYDR DIA= 006566 CM
DEPTHIIYDR 01A = 870
ROUGHNESS HEIGHT 062000-03 CM
AREA = 02095 CM2
PERIMETER 1277 CM
AREA RAT10(AEA0)= 100
NO OF 90 DEGREE TURN= 0
NO OF 45 DEGREE TURN= 0
THRESHOLD VALUE = 001000
OUTPUT
CRITICAL MASS FLUX = 043900+05 KGM2SEC
LEAK RATE = 091990+00 KGSEC
PRESSURE AT EXIT PLANE = 61816 KPA
QUALITY AT EXIT PLANE = 00112
QUALITY AT BACK PRESSURE raquo 03643
-32-
噛
titil--Illit--lie-
JAERI-M 87-121
表B6 原研版コードによる EPRI例題解析結果
ldquo STAGHATIOH PROPERTIES 車窓噂
PRESSUREIPO) 15500 KPA
TEHPER111I1E(10)白 2880
tNPUT lHDICATDII(tH) gt tHITt LLY SUnCOOLEO LtQUIDIHPUT U0111 lEMPERAIURE AHO PRESSURE
UACK PIIESSUIlEIP日) 1014 KPA
定事獄事蹴 CRACK GEOHETRY 事噂康志事
2C= 635日00 CH
C日日 003300 CH
OEPTH= 571 CH
HYDR DIA- 006566 CM bull OEPTHHYOR OIA= 870
R日UGHHESS IiEIGIIT= 062000-03 CH
AREA= 02095 CHo事2
PERIHETER= 1277 CH
AREA RATIOIAEAO)= 100
HO OF 90 DEGREE TURH= 0
NO OF 45 DEGREE TURN=
THRESIiOLD VALUE 001日00
事事覇ldquo OUTPUT -
CRITICAL HASS FLUX 043900+05 KGH車窓 2SEC
LEAK RATE 091990+00 KGSEC
PRESSURE AT EXIT PLAHE 61816 KPA
QUALITY AT EXIT PLANE 00112
QUALITY AT 8ACK PRESSURE 03643
J1
1
9
トILLttu
LFLドEKFbfgzhrreE
-32一
JAERI-M 87-121
h 16 4 y-^sch 80Egjampraquoamp5 gpmOiiS ipound-4gtLSCODfflffigglc^iampSCt^tijjfeSo 3 copy0y^(tCOD==O22mmpoundgEltampltitl6o BWRPWR0M-Ji3pound[118 tmuttktamptZC t claquofc oTPWRBcopyWc 02fJBWRB$0Wc =fc 0 W t ^ S C i ^ S o cnlaquoGc0fi 5 PWRI$ copyBWR8$J raquogt fc^-eab-Sraquopound-bullampbdquo
S)14^tH17lCig|W(C2c^fS^TCODiLi^^degy gt - pound UcMfregW cpound^-ro CfflEl A^2c fc J c cOD^ h i t t n i f a i S t f ( i S ^WcA laquo Jgt t5C iU lt raquoS o W c ( i 2 c
33 1 3 5 gpm europound bullamplaquoraquo- pound
S8gtraquoiai3ffl^rWc= 1 3 5gpmpoundpound-tf LtfbullgfrcopyCOD poundig^-i ^gtT Ciamp0Wlaquo pound ^ ^ 5 2c i f f lBg^B^t ^ lcLfc0^18iS l9TT5o 2 c 0 ( i LT(i20 50100mm 0 3 ^ laquo D ^ 5 gt - pound LfcOt i gt^in( i5^Wcmdash^t + S 2cpoundCODcopyfi0i|Mamp-fe-ViMampttDmfrZnZnampo ^gtH18 19iefctPTWc=3 5gpmpoundt3-zZ7-9ampampZtljetl2 ^ J t f 1 ^ L ^ ^ - ^ i i n - r ^ ^ ^ a f t t i 2c= 20mmT(iCODgt 025mmi^oTLt-55^J -T5o I tSCf005ltCODi025mmt r^k^-1i CODgt 025mm(Co(gtTttltraquoLT^
4 M lamp
(1) laquopound3 (2) SMP^amp (3) tsmmz
(1) Kft^GcttsectpoundEHnpoundttpoundpound9E|3icttU 58[gltlciittLtt^o ^LTitfS
(2) 1 3 5gpmpoundiStSlflngfipoundsectSfipound0|lf|poundIILfco
- 9 -
符
JAERI-M 87121
る16インチ sch80配管から 5gpmの漏洩を与える CODの値を容易に定めることが出来る今
の例ではCOD=022mmと読みとれる BWRPWRの差で見ると図8と図11とを比較する ζと
によってPWR時のWcの方がBWR時のWcよりも大であることが分る乙れはGcの値がPWR時
の方がBWR時よりも大であるからである
図14から図111ζは横軸lζ2cを採ってCODとLとをパラメータとした時のWcを示す乙の図
から 2cおよびCODが小となれば当然ではあるが叫が減少することがよく分るまたWcは2c
lζ対し直線で変化する
33 1 35 gpmを与えるさ裂寸法
図8から図13を用いて既=l35gpmを生ぜしむる所のCODを読みとって乙れらのWcを
与える 2cとの関係を明きらかにしたのが図18と図19である 2cの値としては 2050 100mm
の3点のみをパラメータとしたので少々雑ではあるがWcを一定とする 2cとCODの値の組み合せ
状態がとの図から得られるなお図1819において叫=35 gpmを与えるデータ点がそれぞれ2
点および 1点しか与えられていない理由は 2c=20mmではCODgtO 25mmとなってしまうから
である計算では 005 孟 COD~ 025mmまで変化させ CODgt O 25mmについては計算してい
ないためである
4結 論
米国電力研究所が作成したき裂からの漏洩量を求める計算コードを原研機にマウン卜させた
初期流体は飽和水かサブクール水であって臨界流モデルとしてはHenryのモデルを使用してい
る乙のコードを用いて質量流量を
(1) き裂長さ
(2) き裂開口変位
(3) き裂深さ
をパラメータとしてBWRPWR運転条件で求めたその結果以下の乙とが分った
(1) 質量速度Gcはき裂開口変位とき裂深さに依存しき裂長さには依存しない そしてき裂
関口変位が小なる程またき裂深さが大なる程Gcは低下する
(2) 1 3 5 gpmを与えるき裂開口変位とき裂長さの関係を図示した
謝 百字
本報をまとめるにあたっては構造強度研究室柴田勝之博士よりまたプログラム編成にあたって
はCSK関谷秀郎氏より有益なコメントを受げました
-9一
JAERI-M 87-121
n m
[1] RP Collier et al Two-Phase Flow through Intergranular Stress Corrosion
Cracks and Resulting Acoustic Emission NP-3540-LD April (1984)
[2] D Abdollahian B Chexal Calculation of Leak Rates through Cracks in Pipes
and Tubes NP-3395 December (1983 )
(3) M E Mayfield et al Cold Leg Integrity Evaluation NUREGCR-1319 R 5
February ( 1980)
(4) fciF ampa w Effaa i8gtampcopylaquoKmlaquoE 23regBampteygts9AmtiiMix M B313C1986)
C5) T Yano E Matsushima A Okamoto Leak Flow Rate fromThrough-Wall Crack
in Pipe 2nd ASME-JSME Thermal Engineering Joint Conference Hawaii
March (1987)
(6) K Shibata S Miyazono T Kaneko N Yokoyama Ductile Fracture Behavior of
Circumferentially Cracked TYPE304 Stainless Steel Piping under Bending Load
Nuclear Engineering and Design vol 94 (1986)
(7) mm amp mihiifr Ramp^ampti+ampsvsmmmltDmmitMyen9plusmnLBBMb E8laquo24laquo5 (1986)
(8) mm raquo WHS wmttziiMmmmampGtzGt yf-pssus304SiBejraquofcj ampSTS42ampXmampBltDampmtM$M JAERI-M 86-078(1986)
(9) amp^ mm M sraquo m^ampampmttvmmmmt2gtw JAERI-M 85-064 (1986)
cio) gem mm raquo Bgt ejFElaquottcopyffittttlaquofcHetpound (raquo2laquo) JAERI-M 86-098(1986)
(11) R E Henry The Two-Phase Critical Discharge of Initially Saturated or Sub-
cooled Liquid Nuclear Science and Engineering 41 (1970)
(12) R E H e n r y HK Fauske The Two-Phase Critical Flow of One - Component
Mixutures in Nozzles Orifices and Short Tubes J of Heat TransferTrans
of the ASME May (1971) fcJfgcopy$IE8 (1 sep 1987) K^^rJpoundlTlc^StfregXtt^^fcf f le i i JDLrJlto
(A) T Yano et a l Leak flow rate from through-wall crack in pipe JSME
Tuternational Journal to be appeared
(B) T Yano et a l Evaluation of leak flow rate and jet impingement related to leak before break Nucl Eng Design to be appeared
CO H John et a l Kritische Leckstromung aus rauhen Rissen in Druckbehaltern
kfk 4192 to be appeared
- 1 0 -
]AERI -M 87121
献文考参
R P Coll ier et al Two司PhaseFlow through Intergranular Stress
Cracks and Resulting Acoustic Emission NP-3540-LD April (1984)
D Abdollahian B Chexal Calculation of Leak Rates through Cracks in Pi pes
and Tubes NP -3395 December ( 1983 )
M E Mayfield etal Cold Leg Integrity Evaluation NUREGCR-1319R5
February (1980)
矢野松島岡本配管貫通欠陥からの流出流量第23回日本伝熱シンポジウム講演論文
集 B313 (1986)
Corrosion 〕-〔
(2 )
(4)
(3 )
dnttbijuMANnu町frpド9Pドtμトゃに広
υιhhhl吻1
j
T Yano E Matsushima A Okamoto Leak F10w Rate fromThrough-Wall Crack
in Pipe 2nd ASME-JSME官官rmalEngineerir恵 JointConference bull
March (1987)
Hawaii
(5)
K Shibata S Miyazono T Kaneko NYokoyama Ductile Fracture Behavior of
Circumferentially Cracked TYPE304 Stainless Steel Pipi曙 underBendir事Load
Nuclear Er習ineeringand Design vol 94 (1986)
柴田金子横山ほか周方向欠陥を有するSUS304鋼配管の延性破墳挙動と LBB評価
圧力技術24巻 5号(1986)
柴田大場川村ほか貫通または未貫通欠陥を有する 6インチ口径SUS304鋼配管およ
びSTS42炭素鋼配管の延性破境挙動 JAERI -M 86 -078 (1986)
金子柴田大場ほか軽水炉配管材の延性破墳に関する研究 JAERI-M
(1986 )
安田柴田大場ほか軽水炉配菅材の延性破壊に関する研究(第2報) JAERI-M
86 -098 ( 1986)
85ー064
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
R E Henry Theτwo-Phase Critical Discharge of Initially Saturated or Suo-
cinfinled Liquid Nuclear Science and Er恵ineering 41 (1970)
R E Henry H K Fauske The Two-P加seCritical Flow of One -Cornponent
Mixutures in Nozzles Orifices aOO Short Tubes 1 of Heat TransferTrans
of the ASME地Iy(1971)
なお本稿の校正時 (1sep 1987)において以下に示す最新の文献を得たの守追加しておく
Leak flow rate frorn through-wall crack in pipe JSME
dl
噌
EA〔
(12)
T Yano et al
Tuternat ional Journal to be appeared
T Yano et al Evaluation of leak f10w rate皿 djet irnpingernent related
to leak before break Nucl Eng Design to be appeared
H John et al Kritische Leckstrるrnungaus rauhen Rissen in Druckbehal tern
(A)
(B)
-10-
to be appeared kfk 4192
( C)
JAERI-M 87 -121
i n laquo bull laquo =
Po To 2c COD L k m s kPa degC mm mm mm cm
BWR 6865 2845 20 50
100
005 010 015 020 025
86 127 174 214
0003
PWR 15651 3249 20 50
100
005 010 015 020 025
135 230 333 405
0003
plusmnfrZgtffifcsch 80SEW4 8 12 16BSIPlCffla L T ^ o
Jbampgttl iCschl60Eg 4 8 1216 Bf f i^ lCf f iSL-C^Sc
LIQUID bull sssssAr V A P 0 R Ysrysyxsaz
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pound VSWAA
I DISPERSED I p V TWO-PHASE REGION
LDgt12
S-^mdash ^-A Ugt deg raquo bull bull bull
1 CHOKING PLANE -
V ASSUMED^ V ACTUAL-^
Z LD -12
0 2 LD h = 12 amp laquo 4 i amp 0 8 n t t t t S 3 c i i )
- i i -
~
JAERI-M 87121
件
圧 力「五度 き裂長さ き裂関口変位 き裂深さ 表面粗さ図 番
Po To 2c COD L k
kPa C mm 官官n 官官n c町l
005 86 20 O 10 12 7
BWR 6865 284 5 50 O 15 174 0003
100 020 21 4 025
005 135 20 010
230 PWR 15651 3249 50 015
333 0003
100 020 405 」025
--
条算2十表 1
上から順次sch80配管48 12 16B板厚に相当している
κヶノパル何〆シシ4ェ三
写汚字ヲヌ~ガミと
Pb PIyen lt110 lt 3 3 lt 110 lt I2 _
WAWH3ケ~Mとご
--一一一一一一沼稲zqTI附PHASEREGION
上から順次 sch160配管 481216 B板厚lC相当している
路話室grVAPOR
LlQUIO p芳男
AnE|し
z 110gt 12
するどい角を過ぎる飽和水もしくはサークル水のき裂内流動型式図 1
一一」ふれ」
ASSUMEOyen ーーーーー--~shyACTUAl-
yen Z
LlDh= 12なる場合のき裂内流動型式(11 )
-11-
110 bull 12
図 2
pound
exit plane Ac
Ai(z=12Dh)
inlet plane Ao
19B7 March 11
13 4 laquo Tf ft L13
I Po =6865 kPa =I 50000
0 0-5 Dh(mm)
i i i i i i i
0 01 02 03 1967 Apr 9 iso COD(mm)
33
14 BWRjlfe^ToKMKGciCODiff lBMSi (2c = 100 mm)
~明旬同司~~明弔問_--lt-~一一ー 1
一 一一hellip一一一一
50000
た白河
7ζ
infin7HNH
(2NE~E)UO
RURURURM
48um
PO =6865 kPa To =28450C
2C=100 mm k =30um e4
E EO5
E a 01
U lt)
会一4K0r-82amp0 exit plane Ac
tl
O
03
05 Dh(mm)
01 0-2 COD(mm)
O
O 1ge7 Apri 9 i田
inlet plane Ao
BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 100 mm) 図41
4EA L
き裂寸法図3
1987 March 11
o o o o in
JAE
RI-M
87-121
(s2iu6gtj)D9
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Po= 15651 kPa To= 3249セ2C=100mm k= 30μm
pc
一一一一一一一一一一一 一
N
205 E 0 0
υ lt)
50000
(的
NEmv-)υ
B
B
B
4
8包絡
Gc d
凡 =6865kPa To =28450C 2C=50mm k =30um
叫
ε ε05 崎ε a m u () 1
51
O 05
Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
O O
Dh(mm)
o 01 0之 03COD(mm)
05 o
19amp7 Aprillgt iso
PWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係
(2 c = 100 mm) 図6BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係
(2 c = 50 mm)
1銘7April 17 iso
図5
JAE
RI-M
8
7-1
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co CQ torn
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PO =6865 kPa To =2845 oc 2C=100 mm
k =30um
20 50αm
48
Po = 15651 kPa 了 =32490C
2C =20mm k =30μm
ピ巴回
Eginfin4I戸回目
10
引 2881 三12酎05ε1681 s
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Dh(mm羽n
o 01 ひ2 03 COD(mm)
05 O o
Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
05 O
la7 AprillO is図8 BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 100 mm)
T鎖rIMay7 Iso
図 7 PWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 20 mm)
JAE
RI-M
8
7-1
21
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o 01 02 03 COD(mm)
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o 01 02 0-3 むOD(mm)
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19S7 May 11 iso
BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 20 nun) 図 10
1987 May 7画
BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 50 nun) 図9
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I-M
87-121
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o 01 02 03 COD(mm)
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PWR遂転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 50 mm) 図 12
1987A防illOiso
PWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 100 mm) 図 11
JAE
RI-M
87-121
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PO =6865 kPa To =2B450C
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20 0 = IH To =324goC
2C =20 mm k =30μm
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o 01 02 03 COD(mm)
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1錫7May12 iso
BWR運転条件下の質量抗量WcとCODとの関係 (4B 8 B配管)図 14
PWR連転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c=20mm)
1967 May7 Is
図 13
JAERI-M 87-121
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1987 May 15 iso
PWR遥転条件下の質量流量Wcと2cとの関係 (4B 8 B配管)図 16
BWR運転条件下の質量流量肌と 2cとの関係(12B16B配管)図15
JAER
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87-121
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1967 May 15也
1民r1May 9 iso
BWR速転条件下でWc= 1 3 5 gpmを与えるCODと2c図 18PWR運転条件下の質量流量Rと2cとの関係(12B16B配管)図 17
JAER
I-M
87-121
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19J7 May明国
PWR運転条件下で叫=1 35 gpmを与えるCODと2c図19
JAERI-M 87-121
HMA Henry(DmWtilTil (12)
(i) mampltoamp $fl3 Wi = (gt ui Ai
3KSMB W 8 = lt o g u g A g (AD
(2) ilfampficopy^
d(WgUg+WiUi) =-Adp+dFw ltA2)
ffi^J^liaiCjS^^lttiii)llcj5^^(i^^^J0^trSiLTlaquo^^^^^-r5i (A2) (iWg=xW W = ( l - x ) W G=AW4ff l^ t
dp=-d[G x u g + ( l - x ) u ] (A3)
SJ^Bfra dG=OTltfc bullsect$raquopound (A3)laquo
dp=-GdC x u g + (1-x) u ) (A4)
i tt S o Bgf^fite throat g|5Tpound t 5 C i ^
c - _ [ d ( x u g + ( l - x ) u i 3 _ c d x k + ( l - x ) u i ^ 5 )
K l ^ f t laquo throat SiJKfclr
- g - k - 0 CA6)
T5o (A5) ICfe^TuipoundxlttkTg3gLrsecto
(A 7)
xG = lt0g ug a
(1-Ug =
- x) G = P ui
kui ( 1 --a)
fcOai ufB4-T4i
U ] = xv R +k ( l-x)vi c U ] = k (A 8)
tiss cn (A5)iclaquoAtn(i-^-=oatLT
-21-
JAERIM87121
付録A Henryの臨界流モデル (12)
乙乙では仰を導入しておく
Moodyは1成分2相混相流の質量速度を熱的平衡のもとで求めたここでは非平衡モデルを用
いてよどみ点状態量のみを既知として質量速度を求める
(1)連続の式
(2)
I夜相
蒸気相
運動量の式
W ρU A
Wgρg ug Ag
d (叫Ug+WU) =-Adp+ dFw
(A1)
(A2)
圧力勾配による外力と運動量による外力は摩擦力より大であるとして摩擦力を無視すると (A2)
はWg=xWW=(-X)W G=AWを用いて
dp=-d(Gxug+(l-X) u)
臨界流では dGOであるから (A3)は
dp-Gd( xUg+ (-x) u)
となる臨界抗態は throat部で生じることから
dxu~+ (1 -X)U _ dxk+(I-x) u G f= ー(- ~-g --- )=ー〔dp dp
臨界条件は throat部において
dG I
dp l - V
である (A5)において Uを xとkで表現してみる
xG =ρg ugα
(l-x) G =ρI UI (1-α)
Ug= kUI
よりαとUgを消去すると
U=2Svg+k (l-x)vLG k V
dGとなる乙れを(A5)に代入すれは一一ー=0を考慮して
dp
-21ー
(A3)
(A4)
(A5)
(A6)
(A 7)
仏8)
JAERI-M 87-121
-G- = C xk+ (1 -x) v f + k O - x ) v ) G 3
= G - d _ [ ( x k + c l - x ) ) x v f f + k ( l - x ) v n ( A g )
G ^ - ( - ^ - [ x k + ( l - x ) ) x v raquo V gt r ^
i S^^S f f t ^ i
G2
c = -c |-l+x(k-l)mdashlaquo+^l+2x(k-l)+v2 0c-l)+k(l-2x) g
civ ~ mdash V7 dk + l+x(k-2)-x 2 (k-l)^+x a - x ) ( v i - p E ) ^ r (All)
(a mtiimv-r4bLltimjpoundti-ampo cornsitix^
d v laquo x dx yen
g + ( v g - v ) ^ Go=~C x ^ g + ( v g - v ) ^ ] (A12)
- 2 2 -
JAERI-M 87121
xvg+k(1-x)v _G-1=一一(xk+ (1 -x) (XVg-rKkyenJ -1) V) GJ dp
=G1-〔xk+(1-x))xv+ k (トx)vL) ) (A9) C1p q II k
よって
Xv+k (1-x) v G=ー〔百E〔lxk+(1-x)lb I〕1 仏10)
微分を実行すると
G ト=一〔守t七か1川1作川+x(α併山kトk-l寸1川)川伽+~(1μ1+2x(k- 1) 川+刊v)ωω2恥刺(X-l)刊)dp k
一一一一一 dv Vn dk + l+x (k-2)-x2 (k-I) )高I+x (1-x)(v)-in石 J-1ωJ)
乙乙で次の仮定を設ける
(1)液相は非圧縮性とするすなわち生 odp
(2) 流れは低クオリティもしくは高圧とする乙の場合k宇 1としてよい
以上の仮定を(All)I乙適用すると
x-p
d一d
lsquovv a
w
lsquo+
V--D-
Ju
一JUx
一一2
e
G
(A121
が求まる乙れが閣である
-22ー
JAERI-M 87-121
ID EPRii$mmv7^-yzmwmmnv-7^-ysTEAMzicmpoundMz-tzo (2) EPRIJRraquolaquo7 ri-f-yilBWIKraquoa+^i-^gtlfflcopy(ftraquoOfcraquoKlaquoffcK +
7^-f- bull JAERI poundfF$ L poundltDifC1ampraquopound LT STEAMZ poundraquoVvfc0
(3) lt OS LAcopy LSI Hi (THRESH) S A f - K L f c fttfcampraquottLfcraquopoundttltltD f i ^^ f tLT^Sc original)iSTlTHRESH=l E -3Tofc 0
SB cKilJf-9 FORMAT pound ^ t 0 SB 2 ( c A ^ r - ^ copy ^ i i ^ amp ^ t o SB3IC Cl)KElaquoSlT^SttraquotS4-ro SB 4KJCL-- C O + K A ^ f - ^ ^ S f t f t n T^So SB 5raquocH5fliS7degn^ 7AlaquoJxh^ 0 SB 6fcftJMpoundSatfJlTIgt5o ^reg
JAERI-M 87121
プログラムリスト
以下に (1)IC記載されている漏洩率解析プログラムを原研機lζマウントさせたリストを示す
原プログラムとの変更点を以下lC示す
(1) EPR 1版蒸気表サブルーチンを原研版蒸気表サブルーチンSTEAMZI乙置き変えた
(2) EPR 1版蒸気表サブルーチンと原研版蒸気表サフツレーチン聞の単位換算のために新たにサ
フツレーチンJAERIを作成しこの中で単位換算をしてSTEAMZを呼んだ
(3) くり返し計算のしきい値 (THRESH)を入力データにした 計算が発散した場合はこの
値を大にしてやる original版ではTHRESH=l E-3であった
表Bllζ入力データ FORMATを示す表B21C入力データの意味と単位を示す表B31乙
(1)に記載されている計算結果を示す表B4にJCLを示す乙の中に入力データが定義され
ている表B51ζ原研版プログラムリストを示す表B61C計算結果が出力されている
値と表B3の値とを比較すると両者は一致しているのでマウントは成功したとみなした
-23-
乙の
付録B
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1
1
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J
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JAERI-M 87-121
SB 1 Kfif-9 FORMAT
I N P U T D A T A S H E E T PACE OF
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7 8 9 0 1 H S C 7 H Q 1 n lt j 6 M 9 0 1 7 3 4 5 6 7 8 9 0 I 3 4 S 6 7 I 9 0
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1 l 3 7 8 9 1 0 1 2 3 4 5 7 1 9 0 1 H lt S f T 1 gt J I 3 1 5 t 7 1 1 V 1 I J 4 ( f 7 1 ) |0
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IB 2 A A f - ^ f f l g i i f i
pound$ltpound ^ m m M amp t l IN J poundjampffl t tf traquo9Jte tt L = 1 tmfc S S ^ A ^ J
= 2 mm EfiiKU = 3 if-fv-Kik
P0 Jltfjampllj kPa mtstgt TO J pound pound pound degC PB WE kPa THRESH lt 9jgLff3yen0LtMI a L EPRI copy original IgTfJi 1 E -3
EL S K pound ( = 2 c ) cm EW sectsectIMP^f i (=COD) cm ED $ampamp cm EK yen^SiBraquoampcopy^i cm AR iiSPiBMAPBlaquo tpound L A C A 0 lt 1 Nl SgtISamp K fc tt 5 90deg ft laquo3 $ tt L N2 SraquoraquoIBfctf 345deg ffljPOft 4- L
- 2 4 -
]AERI-M 87-121
喝事表B1 入力データ FORMAT
INPUT DATA SHEET PACE OF
氏 名 a日f-付~ ず司円品名 1 I 73-8C
情lsquo 宅相S1 回胃テー守番
123 511 a 唖 I~ I 1 J S 6 由 0E023a 唖jgI 2 1 5 6 IJ I~ 1 ~ bull 5 6 B 唖 I~ I 2 3 S 6 a J~ I 1 1 5 6 r 9 ~ I 1J 56 8 9ea
則的問1)11 I r91 ~~I~ 1州 i lT骨 iacutefHφ~画 IIPB ~fi~OslashI削 川eslf(何回 111i i 1 i 11111111 i i i LI(閉 W k61~)1 ~yj lI Ii IA 外 IleETHfilil~Ii特 I J(I G~~里世うJ IethampCfl~fIJlIill(Ilitgt 1 1 I fz(Iq 戸~I i 1
11 111
1 II I I
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11 i 1 111 11 11
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ど l_~ ~_111 ~ 3 5 618 i l~ L Z s a 91~ I Z J 5 7 a 1 I l 3 s 91g Z J 5 T JI~ I 1 J_ 51 Ir lJ -5畢 11 I~
IIl1EI7 ~I川ATiIo_剛開剛醐
表B2 入力データの意味と単位
変数名 物理的意味 単位 備 考
i
l
IN よどみ点の流体条件分別指数 |な し1=1飽和水温度を入力
=2 飽和水圧力を入力
=3サプクール水
温度と圧力両方を入力
kPa I絶対圧力
カ
度
圧
温点
点
み
みど
ど
圧
よ
よ
背
0
0
8
P
T
P
kPa
なし IEPRIのoriginal版では1E-3
であった
THRESHIくり返し計算のしきい値
D
O
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C
さ
積
c=
荒
面
2
(
の
口
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ー
位
ら
入
護
か
さ
口
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積
長
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深
表
面
裂
裂
裂
均
口
き
き
き
平
出
L
W
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K
R
E
E
E
E
A
cm
m
m
m
phvpupu
なし IAc I Ao壬1
Nl き裂道筋における90曲がり数|な し
N2 き裂道筋における450 曲がり数|な し
-24-
OS99U0O raquolaquolaquolaquoraquo 3SI3M3X3 9 _bull t9 (Iraquod3)HN3SV31 laquolaquolaquoraquolaquolaquolaquolaquoraquolaquolaquoraquoraquolaquolaquo ttgt9$UO0 bull 0 0 O
- Z9000
-0 illS poundpound00 SE9 raquolaquolaquo
smuoo raquo Nraquonx s Mam 06 ov3 (H3)Honoa (tnxudaa (inxios ltH3gtDS SSIMOO raquo tOO VIOl 088Z OOOSSl pound KM Iyen9poundll00 HS3HH1 (ISmSd (3)01 CISS)0d NI 0S9SU00 raquolaquolaquoraquolaquolaquobullbulllaquolaquolaquolaquoraquo 3SI3S3X3 9 V 29 (I8d3gt11M3
-)Hm raquoraquolaquoraquoraquolaquoraquo
limiOO 00 10036013 9pound nomoo laquoinosAS aa tood90id spound
09 33X3 B2 ^^03^1 33X3 H
(raquoH38ns)ana3a33anos(ia3VDHi3-laquo rJ8fW-6
V3VpoundK6rr=0S 2pound1803 33X3 3
laquo 13P B3SI) 30 ISH laquo laquoraquoraquolaquoraquoSXXXlaquolaquoXXlaquoSXXkSXlaquoXlaquoXSXlaquoXSXKkraquoSXXlaquoXlaquolaquoXXSKXlaquoXXXlaquolaquoKXXXlaquokXX ttXtIliXIXMlltMaHtltBraquoIKtSltXiattlSIXXXtXKlaquoIlaquoKISlaquoltliXlllaquotXraquolaquotX 308d SIVAIBd 30 1SI1 laquo araquolaquoXraquoraquoraquoraquoraquoClaquolaquolaquolaquoSlaquolaquoXIlaquoKlaquolaquoltKalaquolaquolaquoltraquoKKXalaquoKXXKlaquoSKXXlaquolaquoKraquoraquoXKXS
0000000OJ000-TSPZ6-8ANVS H8VdB0rlaquo -aaoflssvd8S6O0-dnoHssiB6p-a3sn u
laquo0Zgt-13r319SWS=SSn3SSH (SO0000)-3Mtl00-Altld8raquoSSyi3H3n9IHSraquoH
SI
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-300
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VSSl 3HI1 28SOnO 31V0 ltlaquo 1SI1 S1N3N31V1S 13T gtraquo 0Z10U 0Z3
laquoejf = 3Sjnss3d laquoT3 IT juiraquonn
bullgt010 raquoiN51a 1CX3 i jl J nraquonn
VdX SMH raquo3raquoinlt 11X3 IT ShnsSjSd
33S9U 0O+3li3S situ laquo3l
33S2ii9gt Sraquo-S+raquof s
Wlli S5JH 1raquo3tiltt3
0traquo raquorraquoiagtjCUHgtHid3lt
0 sMwru 33h33d S^ JO ON
a =wini 33i93o oamp jo ON
oot =otiraquob raquo3araquo
W3 e0-300^bull =1^3I3H SS3NM-jn0S
VO 2iS =Hld30
vO iiJt dil3wla3d
Vgt3gt0 9oOZ raquoraquo3HV
raquobull AU13M039 3raquob0 bull bullgtraquobull
bullgt3laquo bullgt 10 t raquo8d
3 8192 raquo01
raquodM QOSSl =0d
bullbullbull S3Ua3dOlaquorl N0I1raquoN3raquo1S raquobulllaquolaquo
en ^S^M^T^M -c iHda e -a
IZI-A8 W-IH3V1
JAERI-M 87121
表B3 EPRIコードによる例題解析結果(1)
bullbullbullbullbull STAGNlTJON ~ROP[R7tES bullbullbullbullbull
a-nv
n
p』
-
a
B
恥
u
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au
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1- 3
PB- 101 ~~~
~ cq C~ GEUMtTRY bullbullbullbullbull
AREι 20b CHE叫
PEロ2刊ETぞp- 1277 C~lsquo
DEPTM- 572 C帆
OlOUriNESS HEIG1τb2DE03 C納
AREA RTIO= 100
~O 01 gt0 vEG夜~E 7υ
NO 0 ~5 0岳町EE iUMN宮
OEPTHノ IHγP~Dl lsquo 1- 品 70
bullbullbullbullbull ouτPUi bullbullbullbullbull
C~TTHAl 山SS lU~ 4iZ特 -5 吋ノ時ノS H
LEamp1lt 向仇TE冒 CZ7fftOO ~Gノ50C
THORNlrSSUR~ 11 EX1T pTLtIItI a ICPA
uυAlliY i EXlj PL 凶- ot牛
UALliYτ ELCK otildelt ~SSU弐= 311
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表B4 JCL リスト
E20 Vl0l20 ltltlt JCl STATEMEHTS llST gtgtgt DATE 040887 TIME 15=54
IIF9215097 JOD lt20729215095801 JOB 2l6T001I00C01I02E00SIIP ) ISH且SHIGUCHClAss-aPRTVOOTIHE-(000005)11 HSGCl且SS=SHSGlEVElz(201)11 USER-J9215GROUP-G0958PASSWORD-J08PARM S-AMYR9215L-0002C-0000000 RER E~s1s2ss事 llSTOF PRIVATE PROC bull 司R1181gE-lsquo=a1g llSTOF USER JCl bull 22竃g
2 11 EXEC FORT77 11 SO=J9215lEAK 11 g=FORT 11 A=ElM(JAERI1)SOURCEDE8UG(SU8CHK)
11 11 EKEC l~ED77 28 11 EXEC GO 35 IIFT06F001 OD SYSOUTz 00111011 36 IIFT09F001 DD bull 00111111 竃司EglfAKCHTl(EPRJ 62 4 6 fXERCISE s00112650 s1M PO(KSI) TO(C) P8(KSI) THRESH 00113641s 155000 2880 1014 001 bull 00113755 2C(CM) COO(C) DEPTlHC) ROUGH(CM) AEIAO 90 TURM 45 TURN bull 00114645 635 0033 5715 000062 10 0 0 00115644a竃LEAKCMTL(EPRI) 61 4 6 EXERCISE SS00116650
-25ー
JAERI-M 87-121
000001 000002
000003 00000 000005
000006 000007
FORTRAN 77
SB 5 V10L31 OATE 8704OB TIME 155947
EPRlS PROGRAHH FOR LEAK RATE THROUGH CRACKS COPIED FROM EPRI NP3540-LD APRIL 1984 ON 19860304 ISO LEAKF0RTUIAS8704) COMPLETED ON I9B7 4 8 OY HASH
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xlaquox COHPLETEO ON 62 4 8 raquoxlaquo XXXXXXKXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
laquoxx THE INPUT TO THE PROGRAM laquoraquobull
FIRST CARO IN-1 bull-gt INITIALLY SATURATEO LI0U10INPUT TEMERATURE ONLY IN2 --gt INITIALLY SATURATED LIQUIDINPUT PRESSURE ONLY IN-3 bull-gt INITIALLY SUBCOOLED L10U1DINPUT BOTH TEHEBAIURE AND PRESSURE PO - STAGNATION PRESSURE (KPA) TO raquo STAGNATION TEMPERATURE ltCgt PB = BACK PRESSURE (KPA) THRESH - THERSHHOLO VALUE ORIGINAL VALUE = 1E-3
SECOND CARD EL - CRACK LENGTH 2C (CM) EW bull CRACK-OPENING DISPLACEMENT COO (CM) ED = CRACK DEPTH L (CM) EK bull THE HEIGHT OF PROTRUSION OF THE ROUGHNESS GRAIN FROM THE HEAN
SURFACE (CM) AR - AREA RATIO = AEAO N1 = NUMBER OF 90 DEGREES TURNS IN THE CRACK PATH N2 = NUMBER OF 45 DEGREES TURNS IN THE CRACK PATH
laquolaquoraquo JAERlS STEAM TABLE raquolaquolaquo
STEAMZ(PTVIISINDEX) INDEX=0
IN0EX=1 1NDEX=2 INDEX=3 1NI)CX = 4
SUOCOOLEO WATER OR SUPERHEATED STEAH INPUT DOTH PRESSURE AND TEMPERATURE
INPUT TEMPERATURE INPUT PRESSURE
SATURATED STEAM SATURATE) STEAM SATURATED WATER INPUT TEMPERATURE SATURATED WATER INPU1 PRESSURE
IMPLICIT REALxS (A-H0-Zgt COMMON PP POT0JltLDFFARINCD0HTHETA
CD raquo 061 PA1 = 3 1 4 1 5 9 2 6 5 4 TIIEIA - 0 5 laquo P A I
1KPA= 1000NMxx2= 1000KGMSxx2= 100098XE-4 KGFCHxx2 - 100OlaquoE-498007031 LBFINraquolaquo2- 100068904 LDFMNxx2
PCV NSTEP
6894757Eraquo3 200
000008 000009
000010 000011 000012 000013 000014 000015 000016 000017 000018 000019 000020 000021 000022 000023 000024 000025 000026 000027 000028
1 READ (910END=1000) INPOTOPDTHRESH READ(915) ELEWE0EKARNIN2
PO = TO = PB raquo EL = EW =bull ED bull= EK -IK = AREA PER AREA PER EO -EK -Oil -
000029 000030 000031
1E3laquoP0PCV 18raquoT032 lE3laquoPHPCV EL254 EW254 ED254 EK254 0 = EWxEL bull 2laquoltpoundVEL) - AREA144 = PER12 ED12 EK12 4XAREAPER
XLO raquo E00H50laquoNK26N2 1FltXLDLE12) GO TO 400 RK = DH4EK FF = 10(2xDLOG10(RK)laquo174)laquolaquo2
IF(INEOI) THEN TEHP - TO TEHP= (TEHP-320)x05555556
- 2 6 -
JAERI-M 87121
表B5 原研版プログラムリスト
FORTRAN 17 Vl0L31 OATE 870408 T1HE 155947
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C PO STAGHAT 10N PRESSURE CKPAgt C TO bull STAGHAIlON TEHPERATURE CC1 C PB 日向CK PRESSURE CKPA1 C TfIRESII ロ TIIERSIIHOlOVAlUE ORIGINAl VAlUE冨IE3
E C SECOHO CAR日C EL CRACK LENGTII 2C CCH1 C EW CRACK-OPENING DISPlAfEHENT C目白 CCH1
C ED CRAEK 日[PIHL CCH1 C EK THE IIEIGIIT OF PROTRUSIOH日F TlIE R日UGIIHESSGRAIH FROH TIIE HEAH
SURFACE CCHJ C AR 雪 AREA RATIO AEIAO C Hl HUH日ER Of 90日EGREES TURHS IH TIIE CRACK PATH C N2 HUHBER OF 45 OEGREES TURHS IH THE CRACK PATII
E C 車率志 JAERlS STEAH TA8LE 取
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C SIEAHZCPT VIISIHOEX1 IHDEX=O 苧) SUDCOOLED WATER日R SUPERIIEATF目 STEAHlHPUT s日TII PRESSURE
AHD IEHPfRATURE C 1 H日EX=1 -ーgt SATURATEO STEAH lHPUI TEHPERATURE C IHOEX=宮崎⑤gt SATURATEO STEAH lHPUT PRESSURE C IHOFX=3 -gt SATURATEO WATER INPUT TEHIgtfRA1URE C I HnEX=~ -回) SA1UIlAIEO WATER lHPUl PRESSURE
E 000001 IHPlCIT REAl竃6 (A-IIO-Zl 0000日 日HMON IfPI PO ToltLDFF AR IH COOH TIIETA
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000006 PCV 669lsquo757Eφ3 000007 HSTfP 200
000008 1 READ C910EHD=10001 IHPOIOP日IIIRESII00009 REA日(9151 ELEWEOEKARHIH2
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PER 2CElltELJ AREA AREAI144
PER HRI12 EO bull f01l2
EK EK12
目11= 4AREAPER no EOOH+50ltH126ltH2
IfCXL8LE121 G8 10 400
RK OHIlsquoIEKFF = 101 C2-0LOG10(RK1f14 2
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-26-
JAERI-M 87-121
000032 PRESS PSAT(TEMP) 000033 P0 - PRESSraquo14223133 000034 EHOIF
C 000035 DP - (PO-PB)FLOAT(HSTEPgt 000036 PL - P8 000037 30 CALL PR(PLPCCPTGCXEXTIC) 000038 IFUCE02) GO TO 55 000039 1FUCNE3) GO TO 40 000040 IK bull 1K+1 000041 PL - PLraquo0P 000042 1FUKLTNSTEP) GO TO 30 000043 GO TO 55 000044 40 PD1 - PL-PCC 000045 NH2 - NSTEP-IK
C 000046 00 50 I-1NM2 00004T PH - PLraquo0P 000048 CALL PR(PHPCCPTGCXEXTICgt 000049 IFUCE82) GO TO 55 000050 P02 - PH-PCC 000051 IF((PDllaquoPD2)LTO) GO TO 100 000052 PL bull PH 000053 P01 = P02 00005 50 CONTINUE
C 000055 55 PRINT 75P0T0P8 000056 GO TO 400 000057 100 COHTINUE 000058 PDL - PD1 000059 PDH bull= PD2
000060 000061 000062 000063
DO 200 1=150 PX bull (PHlaquoPOL-PLlaquoPOH)(PDL-POHgt CALL PR(PXPCCPTGCXEXT1Cgt POX bull PX-PCC
000064
000065
IF(ABS(PDX)LTTHRESH) GO TO 300 laquogt THRESHOLD VALUE WAS CHANGED BV HASH laquobulllaquo laquobulllaquo THRESHOLD VALUE WAS CHANGEO BY ISO 620206 laquolaquolaquo
IF(ADS(P0X)LT1E-3) GO TO 300 IF(ABS(PDX)LTSE-3) GO TO 300 IF(ABS(P0X)LT1E-2) GO TO 300
IF(ltPDXlaquoPDH)GTO) GO TO 250
000066 000067 000068 000069 000070 000071
POL - POX PL - PX GO TO 200
250 PDH - PDX PH - PX
200 CONTINUE
000072 000073 000074 000075 000076 000077 000078 000079 OOOOSO
PRINT 220PlPHPDLPDH GO TO 1000
300 CONTINUF EN GH AREA PER ED EK
PCCPO AREAGC 144gtAREA 12laquoPER 12raquoED 12laquoEK
000081 PRESS - PCC
000082 000083
CALL JAERI(PRESSTEHPV0LGENTAGENT0G2gt CALL JAERI(PRESSTEHPVOLFpoundNTAFENTOF4)
000084 00008S 000086 000087 000088 000089 000090
PCC - PRESS TS2 bull TEMP H1 - EHTAF H2 bull ENTAG HHE - XTlaquoH2raquo(1 GO TO 500
400 CONTINUE
000091 000092 000093
PRESS = PO TEHP raquo TO GO TO (111213)
- 2 7
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JAERI-M 87-121
PRESS bull PSAHTEMP)
POPRESSIlsquo223133
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PlP830 CALL PR(PlPCCPT GCKEXT ICl
IF(lCEQ2) G口 10 55
IF(lCHE3) GO TOlsquoIK 田 IKφ1
Pl bull PlDPIF([KLTNSTEP) GO TO 30
GO TO 55 ~O POI bull Pl-PCt
NM2HSTEP-IK
00 50 1IHH2PH bull PlOPCAll PR(PHPCCpTGCXEXTICl lF(lCEQ2) GO TO 55
P02PH-PCC IF( (PDIP02)LT0) G日 TO 100
Pl bull PH
POl 園 P02
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00005B 日l bull POl
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PDl bull P日X
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C 000100 PO PRESS 000101 TO TEMP 000102 VLO - VOLF
C C 111 III NO CHOKING II I I I C filaquo2 = 2raquoR0(P0-PDgt - 2laquoai)HFTlaquolaquo3)UDFnNlaquogt C laquo 2laquoLflHFTlaquoraquo3raquo(3215LDMFTSlaquolaquo2WINlaquolaquo2 C 2laquo3215laquoLBMlaquoraquo2(FT12)raquoraquo2Slaquolaquo2 C bull 23215raquo144laquo(LBHlaquoSFTraquoraquo2)laquolaquo2 C - 926496raquo(LBMlaquoSFTltlaquo2)laquolaquo2 C
000103 GC2 9266112laquo(P0-PBgtm0 000104 GC - SlaquoRT(GC) 000105 GN = AREAraquoGC 000106 PCC bull PB 000107 XT - 0 000108 XA - 0 000109 AREA - 144laquoAREA 000110 PEB bull 12laquoPER OOOllt EB - 12laquoED 000112 EK - 12raquoEK 000113 GO TO 510
C 000114 500 CONTINUE
000116 CALL JAERKPRESSTEMPV0LGENTAGENT0G2gt 000117 CALL JAERKPRESS TEMPVOLFENTAFENTOF4)
C 000116 000119 000120 000121 000122
C 000123 510 PRINT 600 000124 PO bull P0raquoPCV1E-3 000125 PRINT 605PO 000126 TO = ltT0-32)18 000127 PRINT 610TO 000128 GO TO (520530540)IN 000129 520 PRINT 615IN 000130 GO TO 550 000131 530 PRINT 616IN 000132 GO TO 550 000133 540 PRINT 617IH 000134 550 PB = P8PCV1E-3 000135 PRINT 620PB 000136 PRINT 650 000137 EL - 254laquoEL 000138 PRINT 710EL 000139 EW - 254laquoEW 000140 PRINT 720EW 000141 ED = EDlaquo254 000142 PRINT 670ED 000143 DH raquo 0Hlaquo254raquo12 000144 PRINT 730OH 000145 PRINT 695XIO 000146 EK = EKgt254 000147 PRINT 675EK 000148 AREA = AREA2542 000149 PRINT 660AREA 000150 PER = PERraquo254 000151 PRINT 665PER 000152 PRINT 680AR 000153 PRINT 685Nl 000154 PRINT 690N2 000155 PRINT 700THRESH 000156 PRINT 750
C C 1 LBH(FT2raquoSgt = 488243 KGltHraquo2laquoS)
PB - PRESS TSA = TEMP 111 bull ENTAF H2 bull= ENTAG XA bull lt H H E - H 1 ) ( H 2 HI)
- 2 8 -
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軍 23215144ClDHOSFT2)E
bull 926496lBHS1 FI2)2
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XT O XA OAREA bull 144 oAREA
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raquolaquoUIDINPUT TEMPERATURE ONLY) 000174 616 FORHATCOINPUT INOICATOR(IN)- I 5 ---gt INITIALLY SATURATED LI
bullOUIOINPUT PRESSURE ONLY) 000175 617 FORHATCOINPUT 1ND1CAT0RUN) bull 15 ---gt INITIALLY SUBCOOLED LI
bullQUIDINPUT BOTH TEMPERATURE AND PRESSURE) 000176 620 FORMATCOBACK PRESSURE(PB)- F10 t2X KPAgt 000177 650 FORMATCOraquolaquolaquobullraquo CRACK GEOHETRY laquoraquolaquolaquoraquo) 000178 660 FORHATCO AREA-F1042X CHraquolaquo2) 000179 665 FORHATCO PERIMETERF10 2 2XCH) 000180 670 FORMATCO0EPTHF1O22XCH) 000181 675 FORHATCOROUGHNESS HEIGHTE1242XCM) 000182 680 F0HHATC0AHEA RATI0ltAEA0)-F102) 000183 685 FORHATCONO OF 90 DEGREE TURN110) 000184 690 FORHATCONO OF 45 DEGREE TURN-110) 000185 695 FOBHATCODEPTHHY0R 0IA-F101gt 000186 700 FORHATCOTHRESHOLD VALUE F105Mgt 000187 710 FORHATCO 2C-F I052XCHgt 000188 720 FORHATCOCODF1052XCH) 000189 730 FORHATCOHYDR OIA-F10 5 2XCM) 000190 750 FORHATCOlaquolaquolaquolaquo OUTPUT ) 000191 770 FORMATCOCRITICAL HASS FLUX E154 2X KGMraquoraquo2SEC ) 000192 800 FORHATCOLEAK RATE E1542XKGSEC) 000193 850 FORHATCOPRESSURE AT EXIT PLANE - F1012X KPA1 000194 900 FORNATCODUALITY AT EXIT PLANE -F104) 000195 950 FORHATCO 8UALITY AT BACK PRESSURE gtFI04gt
000196 000197 FORTRAN 7 JZK500I-1 JZK500I-1 JZK500I-I
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1000 CONTINUE
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CALl JAERKPRESS TEMPVOLGENTAGSGC 2) CALl JAERKPRESSTEMPV0LfENTAFSLC4gt
PCK = PRESS TS - TEMP VGC = VOLG XE = (SLO-SLCW(SGC-SLC) CN = 10 J F(XELT005) CN=0raquoXE XT CNraquoXElaquo(1 -EXP(-BltUD-)gtgt XH - CNraquoXE-XTBKXLD-12)
200 PCI - PCK-05 PC2 bull PCKt05
PRESS - PCI
CALL JAERKPRESS TEHPVOLGENTAGSGI2) CALL JAERKPRESSTEMPVOLFENTAFSLt4gt
PRESS PC2
CALL JAERKPRESS TEMP VOLG ENTAG SG2 2) CALl JAERKPRESS TEMP VOLF ENTAFSL24) TS - TEMP OSL - SL2-SL1 OSG - SG2-SG1 OXE - -(lt1-XEgtlaquo0SLraquoXElaquo0SGWltSGC-PICgt GC2 = (XTraquoVGCPCKAKAPPA-(VGCVLOgtlaquoCNlaquoOXE)32174144 GC - 1GC2 IF (GC2GT0) GO TO 50 IC - 3 RETURN
50 GC=S0RT(GC2gt DPT bull GC2laquoVL02CDlaquo2314n44laquoARlaquolaquo2 PT = PO-OPT IF (PTGT3) GO TO 100 IC - 2 RETURN
100 CONTINUE
PRESS - PT
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PT - PRESS TS - TEMP VGT - VOIG VGH - (VGKVGO2 AI - (1 - 2laquo(1 -ARWXLD)AR GH2 = GClaquoltl t ] A Iraquoraquo2gt2
ACCELERATIDNAL PRESSURE DROP OPA - GH2laquoXTlaquo(VGC-VL0)
FRICTIONAL PRESSURE DROP DPF = FFlaquoULD-12)raquoGH2raquoC(l-XH)raquoVlOtXHlaquoVGM)2
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200 PCl bull PCK05PC2PCKφ05
PRESS bull PCl
CAU JAERI (PRESS TEHP VOLG ENTAGSGI 7)
CAU JHR 1 (PRESS IEHP VOLF [N1Af SL 1》
PRESS bull PC2
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OSl bull SL2-Sll
OSG SG7SGlOXE =〈【I -XEl OSL XEoOSG1ISGC-~lCIGC (X富VGCIPCK I AKAPPA -IVGC -VLO oCNoOXE) 132114144
GC2 罵 IGC2IF (GC2G10) GO 10 50
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νGH (VG1VGCl12 AI bull 11-121I-AR)IXlOllAR
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OPA 附20XTo(VGC-VLOJ
FRICTI日制Al PRESSURE DROP
OPF FFO(XlO-12JGH20111_-XHJoVlOX制oVGHJI2
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raquoraquo NICHT VERSTEHEH 7 7 7 7 7 7 7 7 m m OPG - 05laquoltlVLOt1ltXTraquoVGCraquolt1-XTgtraquoVLO)gtlaquoXLDraquo0HlaquoSlN(THETAgtM44 77777777777 N1CHT VERSTEHEN 7777717777777
TOTAL PRESSURE DROP THROUGH CRACK PCC bull PT-(DPADPFlt0PAA)J2174144-DPG
000069 RETURN 000070 END FORTRAN 77 ERROR NESSAGESl PROGRAM NAHEltPR )FLAG(1)OPTIMIZED) J2K5001-1 NAHlPP NAHlCD THE COHHON BLOCK HAS THE ELEHENT ALLOCATEO ON AN INVALID DOUNDAR JZK500J-1 NAHlPP NAHtDH THE COHHON BLOCK HAS THE ELEHENT ALLOCATED ON AN INVALID DOUNDAR J2K5001-1 NAMiPP NAHtTHETA THE COHHON BLOCK HAS THE ELEMENT ALLOCATES ON AN INVALID DOUNDAR
000001 000002
000003 000004 000005 000006 000007
SUBROUTINE JAER1ltPUSATUSAVUSAHUSASUSAINDEX) IMPLICIT REALraquo8 ltA-H0-Zgt
JAPAN lt USA
PJAP laquo 0070308laquoPUSA TJAP raquo 0555556laquoltTUSA-32) VJAP = 0062427laquoVUSA HJAP - 0555556laquoHUSA SJAP - 0555556SUSA
000008
000009 000010 000011 000012 000013
CALL S IEAMZ(PJAPTJAP VJAP I IJAP SJAP INDEX)
USA lt JAPAN
PUSA TUSA VUSA HUSA SUSA
bull H223133laquoPJAP - 1 8 laquo T J A P 3 2 - 1 6 0 I 8 7 raquo V J A P - I BOIIJAP - I 8raquoSJAP
000014 0000 IS SPECIFIED OPT END OF CClMPRA
RETURN END ONS OPTIMIZEC2)LINECOUNT(O)NOSpoundlM(JAERI1)SOURCEDEBUGltSUBCHK)NOHAP T10H
- 3 1 -
]AERI-M 87121
000066 日PAA bull GC2(VlO(1 AR21IH(VGH VlO)(IIIAI21)12
11111111111111 NICHT VER宍TEHEN 11111111111111 000067 OPG bull 05(1VlOt1(KVGCHlITlVlO)IOXlOOHSlNC1HETAII 1~~
11111111111111 NICHT VERSTEHEN 11111111111111 E
TOTAl PRESSURE DROP THROUGII CRACK 000068 PCC bull PT (DPAtDPFDPAA】13217lsquo11ldquoOPG
E
000069 RETURN 000070 EHO FORTRAN 77 ERROR HESSAGES PROGRAH HAHE(PR IFLAG(1)OPTIHllE(21 JZK50011 HAHPP NAHCD TUE COHHON日lOCKIIAS TIIE ElEHEKT AllOCArEO 0制局側 IKVAL 1 0 OOUKOAR J1KSOOJ1 HAHPP NAH日 TUECOHHON BlOCK HAS rUE ElEHEHT AllOCATEO OH AH IHVAlIO OOUHOAR J1K50011HAHPP HAHTIIETA IIIE COHHOH BlOCK IIAS THE ElEHEHT且llOCArEOOH AH JHVAllO OOUHOAR
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000005 000006 000007
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PJAP 包 0070308車PUSATJA~ bull 0555556ITUSA321VJAP bull 0062427VUSA HJAP bull 0555556IIUSA SJAP bull 0555556SUSA
CAll S TEAHl (PJAP T JAP VJAP IIJAP SJAP I NOE 11
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nuaυAυAυnununupEnu
nunuAυAυAυAυAυnrM
nunuaυnUAυAυAυPOPE
PUSA bull 1~22lIJlPJAP
TUSA bull 18rJAPt12VUSA 160187aVJAPIIUSA bull 18 IIJAPSUSA 冒18SJAP
jiliti--
-31-
JAERI-M 87-121
SB 6 JfWS3-KlclaquofcSEPRI0JlIJPtlTpoundfli
laquoraquoraquo STAGNATION PROPERTIES
PRESSURE(PO) 15500 KPA
TtNPERAllllllltTO)= 2880 C
INPUT lNDICATOR(IN) 3 bull--gt INITIALLY SUDCOOLEO LIQUIDINPUT UOTIl 1ENPERATURE AND PRESSURE
BACK PRESSURE(PB) 1014 KPA
CRACK GEOMETRY
2C = 635000 CH
COD= 003300 CM
DEPTH 571 CM
IIYDR DIA= 006566 CM
DEPTHIIYDR 01A = 870
ROUGHNESS HEIGHT 062000-03 CM
AREA = 02095 CM2
PERIMETER 1277 CM
AREA RAT10(AEA0)= 100
NO OF 90 DEGREE TURN= 0
NO OF 45 DEGREE TURN= 0
THRESHOLD VALUE = 001000
OUTPUT
CRITICAL MASS FLUX = 043900+05 KGM2SEC
LEAK RATE = 091990+00 KGSEC
PRESSURE AT EXIT PLANE = 61816 KPA
QUALITY AT EXIT PLANE = 00112
QUALITY AT BACK PRESSURE raquo 03643
-32-
噛
titil--Illit--lie-
JAERI-M 87-121
表B6 原研版コードによる EPRI例題解析結果
ldquo STAGHATIOH PROPERTIES 車窓噂
PRESSUREIPO) 15500 KPA
TEHPER111I1E(10)白 2880
tNPUT lHDICATDII(tH) gt tHITt LLY SUnCOOLEO LtQUIDIHPUT U0111 lEMPERAIURE AHO PRESSURE
UACK PIIESSUIlEIP日) 1014 KPA
定事獄事蹴 CRACK GEOHETRY 事噂康志事
2C= 635日00 CH
C日日 003300 CH
OEPTH= 571 CH
HYDR DIA- 006566 CM bull OEPTHHYOR OIA= 870
R日UGHHESS IiEIGIIT= 062000-03 CH
AREA= 02095 CHo事2
PERIHETER= 1277 CH
AREA RATIOIAEAO)= 100
HO OF 90 DEGREE TURH= 0
NO OF 45 DEGREE TURN=
THRESIiOLD VALUE 001日00
事事覇ldquo OUTPUT -
CRITICAL HASS FLUX 043900+05 KGH車窓 2SEC
LEAK RATE 091990+00 KGSEC
PRESSURE AT EXIT PLAHE 61816 KPA
QUALITY AT EXIT PLANE 00112
QUALITY AT 8ACK PRESSURE 03643
J1
1
9
トILLttu
LFLドEKFbfgzhrreE
-32一
JAERI-M 87-121
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(B) T Yano et a l Evaluation of leak flow rate and jet impingement related to leak before break Nucl Eng Design to be appeared
CO H John et a l Kritische Leckstromung aus rauhen Rissen in Druckbehaltern
kfk 4192 to be appeared
- 1 0 -
]AERI -M 87121
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j
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of the ASME地Iy(1971)
なお本稿の校正時 (1sep 1987)において以下に示す最新の文献を得たの守追加しておく
Leak flow rate frorn through-wall crack in pipe JSME
dl
噌
EA〔
(12)
T Yano et al
Tuternat ional Journal to be appeared
T Yano et al Evaluation of leak f10w rate皿 djet irnpingernent related
to leak before break Nucl Eng Design to be appeared
H John et al Kritische Leckstrるrnungaus rauhen Rissen in Druckbehal tern
(A)
(B)
-10-
to be appeared kfk 4192
( C)
JAERI-M 87 -121
i n laquo bull laquo =
Po To 2c COD L k m s kPa degC mm mm mm cm
BWR 6865 2845 20 50
100
005 010 015 020 025
86 127 174 214
0003
PWR 15651 3249 20 50
100
005 010 015 020 025
135 230 333 405
0003
plusmnfrZgtffifcsch 80SEW4 8 12 16BSIPlCffla L T ^ o
Jbampgttl iCschl60Eg 4 8 1216 Bf f i^ lCf f iSL-C^Sc
LIQUID bull sssssAr V A P 0 R Ysrysyxsaz
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I DISPERSED I p V TWO-PHASE REGION
LDgt12
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0 2 LD h = 12 amp laquo 4 i amp 0 8 n t t t t S 3 c i i )
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~
JAERI-M 87121
件
圧 力「五度 き裂長さ き裂関口変位 き裂深さ 表面粗さ図 番
Po To 2c COD L k
kPa C mm 官官n 官官n c町l
005 86 20 O 10 12 7
BWR 6865 284 5 50 O 15 174 0003
100 020 21 4 025
005 135 20 010
230 PWR 15651 3249 50 015
333 0003
100 020 405 」025
--
条算2十表 1
上から順次sch80配管48 12 16B板厚に相当している
κヶノパル何〆シシ4ェ三
写汚字ヲヌ~ガミと
Pb PIyen lt110 lt 3 3 lt 110 lt I2 _
WAWH3ケ~Mとご
--一一一一一一沼稲zqTI附PHASEREGION
上から順次 sch160配管 481216 B板厚lC相当している
路話室grVAPOR
LlQUIO p芳男
AnE|し
z 110gt 12
するどい角を過ぎる飽和水もしくはサークル水のき裂内流動型式図 1
一一」ふれ」
ASSUMEOyen ーーーーー--~shyACTUAl-
yen Z
LlDh= 12なる場合のき裂内流動型式(11 )
-11-
110 bull 12
図 2
pound
exit plane Ac
Ai(z=12Dh)
inlet plane Ao
19B7 March 11
13 4 laquo Tf ft L13
I Po =6865 kPa =I 50000
0 0-5 Dh(mm)
i i i i i i i
0 01 02 03 1967 Apr 9 iso COD(mm)
33
14 BWRjlfe^ToKMKGciCODiff lBMSi (2c = 100 mm)
~明旬同司~~明弔問_--lt-~一一ー 1
一 一一hellip一一一一
50000
た白河
7ζ
infin7HNH
(2NE~E)UO
RURURURM
48um
PO =6865 kPa To =28450C
2C=100 mm k =30um e4
E EO5
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U lt)
会一4K0r-82amp0 exit plane Ac
tl
O
03
05 Dh(mm)
01 0-2 COD(mm)
O
O 1ge7 Apri 9 i田
inlet plane Ao
BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 100 mm) 図41
4EA L
き裂寸法図3
1987 March 11
o o o o in
JAE
RI-M
87-121
(s2iu6gtj)D9
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-
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1
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Po= 15651 kPa To= 3249セ2C=100mm k= 30μm
pc
一一一一一一一一一一一 一
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υ lt)
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B
B
B
4
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凡 =6865kPa To =28450C 2C=50mm k =30um
叫
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51
O 05
Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
O O
Dh(mm)
o 01 0之 03COD(mm)
05 o
19amp7 Aprillgt iso
PWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係
(2 c = 100 mm) 図6BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係
(2 c = 50 mm)
1銘7April 17 iso
図5
JAE
RI-M
8
7-1
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O
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48
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2C =20mm k =30μm
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10
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O
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o 01 ひ2 03 COD(mm)
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Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
05 O
la7 AprillO is図8 BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 100 mm)
T鎖rIMay7 Iso
図 7 PWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 20 mm)
JAE
RI-M
8
7-1
21
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o 01 02 03 COD(mm)
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o 01 02 0-3 むOD(mm)
Dh(mm)
19S7 May 11 iso
BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 20 nun) 図 10
1987 May 7画
BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 50 nun) 図9
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I-M
87-121
(s6gtt)DM
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PO =15651 kPa To =3249OC 2C=100 mm
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官賠7MayS is
PWR遂転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 50 mm) 図 12
1987A防illOiso
PWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 100 mm) 図 11
JAE
RI-M
87-121
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20 0 = IH To =324goC
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1錫7May12 iso
BWR運転条件下の質量抗量WcとCODとの関係 (4B 8 B配管)図 14
PWR連転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c=20mm)
1967 May7 Is
図 13
JAERI-M 87-121
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1987 May 15 iso
PWR遥転条件下の質量流量Wcと2cとの関係 (4B 8 B配管)図 16
BWR運転条件下の質量流量肌と 2cとの関係(12B16B配管)図15
JAER
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87-121
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1967 May 15也
1民r1May 9 iso
BWR速転条件下でWc= 1 3 5 gpmを与えるCODと2c図 18PWR運転条件下の質量流量Rと2cとの関係(12B16B配管)図 17
JAER
I-M
87-121
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19J7 May明国
PWR運転条件下で叫=1 35 gpmを与えるCODと2c図19
JAERI-M 87-121
HMA Henry(DmWtilTil (12)
(i) mampltoamp $fl3 Wi = (gt ui Ai
3KSMB W 8 = lt o g u g A g (AD
(2) ilfampficopy^
d(WgUg+WiUi) =-Adp+dFw ltA2)
ffi^J^liaiCjS^^lttiii)llcj5^^(i^^^J0^trSiLTlaquo^^^^^-r5i (A2) (iWg=xW W = ( l - x ) W G=AW4ff l^ t
dp=-d[G x u g + ( l - x ) u ] (A3)
SJ^Bfra dG=OTltfc bullsect$raquopound (A3)laquo
dp=-GdC x u g + (1-x) u ) (A4)
i tt S o Bgf^fite throat g|5Tpound t 5 C i ^
c - _ [ d ( x u g + ( l - x ) u i 3 _ c d x k + ( l - x ) u i ^ 5 )
K l ^ f t laquo throat SiJKfclr
- g - k - 0 CA6)
T5o (A5) ICfe^TuipoundxlttkTg3gLrsecto
(A 7)
xG = lt0g ug a
(1-Ug =
- x) G = P ui
kui ( 1 --a)
fcOai ufB4-T4i
U ] = xv R +k ( l-x)vi c U ] = k (A 8)
tiss cn (A5)iclaquoAtn(i-^-=oatLT
-21-
JAERIM87121
付録A Henryの臨界流モデル (12)
乙乙では仰を導入しておく
Moodyは1成分2相混相流の質量速度を熱的平衡のもとで求めたここでは非平衡モデルを用
いてよどみ点状態量のみを既知として質量速度を求める
(1)連続の式
(2)
I夜相
蒸気相
運動量の式
W ρU A
Wgρg ug Ag
d (叫Ug+WU) =-Adp+ dFw
(A1)
(A2)
圧力勾配による外力と運動量による外力は摩擦力より大であるとして摩擦力を無視すると (A2)
はWg=xWW=(-X)W G=AWを用いて
dp=-d(Gxug+(l-X) u)
臨界流では dGOであるから (A3)は
dp-Gd( xUg+ (-x) u)
となる臨界抗態は throat部で生じることから
dxu~+ (1 -X)U _ dxk+(I-x) u G f= ー(- ~-g --- )=ー〔dp dp
臨界条件は throat部において
dG I
dp l - V
である (A5)において Uを xとkで表現してみる
xG =ρg ugα
(l-x) G =ρI UI (1-α)
Ug= kUI
よりαとUgを消去すると
U=2Svg+k (l-x)vLG k V
dGとなる乙れを(A5)に代入すれは一一ー=0を考慮して
dp
-21ー
(A3)
(A4)
(A5)
(A6)
(A 7)
仏8)
JAERI-M 87-121
-G- = C xk+ (1 -x) v f + k O - x ) v ) G 3
= G - d _ [ ( x k + c l - x ) ) x v f f + k ( l - x ) v n ( A g )
G ^ - ( - ^ - [ x k + ( l - x ) ) x v raquo V gt r ^
i S^^S f f t ^ i
G2
c = -c |-l+x(k-l)mdashlaquo+^l+2x(k-l)+v2 0c-l)+k(l-2x) g
civ ~ mdash V7 dk + l+x(k-2)-x 2 (k-l)^+x a - x ) ( v i - p E ) ^ r (All)
(a mtiimv-r4bLltimjpoundti-ampo cornsitix^
d v laquo x dx yen
g + ( v g - v ) ^ Go=~C x ^ g + ( v g - v ) ^ ] (A12)
- 2 2 -
JAERI-M 87121
xvg+k(1-x)v _G-1=一一(xk+ (1 -x) (XVg-rKkyenJ -1) V) GJ dp
=G1-〔xk+(1-x))xv+ k (トx)vL) ) (A9) C1p q II k
よって
Xv+k (1-x) v G=ー〔百E〔lxk+(1-x)lb I〕1 仏10)
微分を実行すると
G ト=一〔守t七か1川1作川+x(α併山kトk-l寸1川)川伽+~(1μ1+2x(k- 1) 川+刊v)ωω2恥刺(X-l)刊)dp k
一一一一一 dv Vn dk + l+x (k-2)-x2 (k-I) )高I+x (1-x)(v)-in石 J-1ωJ)
乙乙で次の仮定を設ける
(1)液相は非圧縮性とするすなわち生 odp
(2) 流れは低クオリティもしくは高圧とする乙の場合k宇 1としてよい
以上の仮定を(All)I乙適用すると
x-p
d一d
lsquovv a
w
lsquo+
V--D-
Ju
一JUx
一一2
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G
(A121
が求まる乙れが閣である
-22ー
JAERI-M 87-121
ID EPRii$mmv7^-yzmwmmnv-7^-ysTEAMzicmpoundMz-tzo (2) EPRIJRraquolaquo7 ri-f-yilBWIKraquoa+^i-^gtlfflcopy(ftraquoOfcraquoKlaquoffcK +
7^-f- bull JAERI poundfF$ L poundltDifC1ampraquopound LT STEAMZ poundraquoVvfc0
(3) lt OS LAcopy LSI Hi (THRESH) S A f - K L f c fttfcampraquottLfcraquopoundttltltD f i ^^ f tLT^Sc original)iSTlTHRESH=l E -3Tofc 0
SB cKilJf-9 FORMAT pound ^ t 0 SB 2 ( c A ^ r - ^ copy ^ i i ^ amp ^ t o SB3IC Cl)KElaquoSlT^SttraquotS4-ro SB 4KJCL-- C O + K A ^ f - ^ ^ S f t f t n T^So SB 5raquocH5fliS7degn^ 7AlaquoJxh^ 0 SB 6fcftJMpoundSatfJlTIgt5o ^reg
JAERI-M 87121
プログラムリスト
以下に (1)IC記載されている漏洩率解析プログラムを原研機lζマウントさせたリストを示す
原プログラムとの変更点を以下lC示す
(1) EPR 1版蒸気表サブルーチンを原研版蒸気表サブルーチンSTEAMZI乙置き変えた
(2) EPR 1版蒸気表サブルーチンと原研版蒸気表サフツレーチン聞の単位換算のために新たにサ
フツレーチンJAERIを作成しこの中で単位換算をしてSTEAMZを呼んだ
(3) くり返し計算のしきい値 (THRESH)を入力データにした 計算が発散した場合はこの
値を大にしてやる original版ではTHRESH=l E-3であった
表Bllζ入力データ FORMATを示す表B21C入力データの意味と単位を示す表B31乙
(1)に記載されている計算結果を示す表B4にJCLを示す乙の中に入力データが定義され
ている表B51ζ原研版プログラムリストを示す表B61C計算結果が出力されている
値と表B3の値とを比較すると両者は一致しているのでマウントは成功したとみなした
-23-
乙の
付録B
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1
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J
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JAERI-M 87-121
SB 1 Kfif-9 FORMAT
I N P U T D A T A S H E E T PACE OF
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7 8 9 0 1 H S C 7 H Q 1 n lt j 6 M 9 0 1 7 3 4 5 6 7 8 9 0 I 3 4 S 6 7 I 9 0
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1 l 3 7 8 9 1 0 1 2 3 4 5 7 1 9 0 1 H lt S f T 1 gt J I 3 1 5 t 7 1 1 V 1 I J 4 ( f 7 1 ) |0
E 1 M bull ri-itDATraquoHVM-tllaquolaquoJCTT1raquoL NVNK
IB 2 A A f - ^ f f l g i i f i
pound$ltpound ^ m m M amp t l IN J poundjampffl t tf traquo9Jte tt L = 1 tmfc S S ^ A ^ J
= 2 mm EfiiKU = 3 if-fv-Kik
P0 Jltfjampllj kPa mtstgt TO J pound pound pound degC PB WE kPa THRESH lt 9jgLff3yen0LtMI a L EPRI copy original IgTfJi 1 E -3
EL S K pound ( = 2 c ) cm EW sectsectIMP^f i (=COD) cm ED $ampamp cm EK yen^SiBraquoampcopy^i cm AR iiSPiBMAPBlaquo tpound L A C A 0 lt 1 Nl SgtISamp K fc tt 5 90deg ft laquo3 $ tt L N2 SraquoraquoIBfctf 345deg ffljPOft 4- L
- 2 4 -
]AERI-M 87-121
喝事表B1 入力データ FORMAT
INPUT DATA SHEET PACE OF
氏 名 a日f-付~ ず司円品名 1 I 73-8C
情lsquo 宅相S1 回胃テー守番
123 511 a 唖 I~ I 1 J S 6 由 0E023a 唖jgI 2 1 5 6 IJ I~ 1 ~ bull 5 6 B 唖 I~ I 2 3 S 6 a J~ I 1 1 5 6 r 9 ~ I 1J 56 8 9ea
則的問1)11 I r91 ~~I~ 1州 i lT骨 iacutefHφ~画 IIPB ~fi~OslashI削 川eslf(何回 111i i 1 i 11111111 i i i LI(閉 W k61~)1 ~yj lI Ii IA 外 IleETHfilil~Ii特 I J(I G~~里世うJ IethampCfl~fIJlIill(Ilitgt 1 1 I fz(Iq 戸~I i 1
11 111
1 II I I
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11 i 1 111 11 11
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ど l_~ ~_111 ~ 3 5 618 i l~ L Z s a 91~ I Z J 5 7 a 1 I l 3 s 91g Z J 5 T JI~ I 1 J_ 51 Ir lJ -5畢 11 I~
IIl1EI7 ~I川ATiIo_剛開剛醐
表B2 入力データの意味と単位
変数名 物理的意味 単位 備 考
i
l
IN よどみ点の流体条件分別指数 |な し1=1飽和水温度を入力
=2 飽和水圧力を入力
=3サプクール水
温度と圧力両方を入力
kPa I絶対圧力
カ
度
圧
温点
点
み
みど
ど
圧
よ
よ
背
0
0
8
P
T
P
kPa
なし IEPRIのoriginal版では1E-3
であった
THRESHIくり返し計算のしきい値
D
O
)
C
さ
積
c=
荒
面
2
(
の
口
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ー
位
ら
入
護
か
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口
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積
長
聞
深
表
面
裂
裂
裂
均
口
き
き
き
平
出
L
W
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K
R
E
E
E
E
A
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m
m
m
phvpupu
なし IAc I Ao壬1
Nl き裂道筋における90曲がり数|な し
N2 き裂道筋における450 曲がり数|な し
-24-
OS99U0O raquolaquolaquolaquoraquo 3SI3M3X3 9 _bull t9 (Iraquod3)HN3SV31 laquolaquolaquoraquolaquolaquolaquolaquoraquolaquolaquoraquoraquolaquolaquo ttgt9$UO0 bull 0 0 O
- Z9000
-0 illS poundpound00 SE9 raquolaquolaquo
smuoo raquo Nraquonx s Mam 06 ov3 (H3)Honoa (tnxudaa (inxios ltH3gtDS SSIMOO raquo tOO VIOl 088Z OOOSSl pound KM Iyen9poundll00 HS3HH1 (ISmSd (3)01 CISS)0d NI 0S9SU00 raquolaquolaquoraquolaquolaquobullbulllaquolaquolaquolaquoraquo 3SI3S3X3 9 V 29 (I8d3gt11M3
-)Hm raquoraquolaquoraquoraquolaquoraquo
limiOO 00 10036013 9pound nomoo laquoinosAS aa tood90id spound
09 33X3 B2 ^^03^1 33X3 H
(raquoH38ns)ana3a33anos(ia3VDHi3-laquo rJ8fW-6
V3VpoundK6rr=0S 2pound1803 33X3 3
laquo 13P B3SI) 30 ISH laquo laquoraquoraquolaquoraquoSXXXlaquolaquoXXlaquoSXXkSXlaquoXlaquoXSXlaquoXSXKkraquoSXXlaquoXlaquolaquoXXSKXlaquoXXXlaquolaquoKXXXlaquokXX ttXtIliXIXMlltMaHtltBraquoIKtSltXiattlSIXXXtXKlaquoIlaquoKISlaquoltliXlllaquotXraquolaquotX 308d SIVAIBd 30 1SI1 laquo araquolaquoXraquoraquoraquoraquoraquoClaquolaquolaquolaquoSlaquolaquoXIlaquoKlaquolaquoltKalaquolaquolaquoltraquoKKXalaquoKXXKlaquoSKXXlaquolaquoKraquoraquoXKXS
0000000OJ000-TSPZ6-8ANVS H8VdB0rlaquo -aaoflssvd8S6O0-dnoHssiB6p-a3sn u
laquo0Zgt-13r319SWS=SSn3SSH (SO0000)-3Mtl00-Altld8raquoSSyi3H3n9IHSraquoH
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-300
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VSSl 3HI1 28SOnO 31V0 ltlaquo 1SI1 S1N3N31V1S 13T gtraquo 0Z10U 0Z3
laquoejf = 3Sjnss3d laquoT3 IT juiraquonn
bullgt010 raquoiN51a 1CX3 i jl J nraquonn
VdX SMH raquo3raquoinlt 11X3 IT ShnsSjSd
33S9U 0O+3li3S situ laquo3l
33S2ii9gt Sraquo-S+raquof s
Wlli S5JH 1raquo3tiltt3
0traquo raquorraquoiagtjCUHgtHid3lt
0 sMwru 33h33d S^ JO ON
a =wini 33i93o oamp jo ON
oot =otiraquob raquo3araquo
W3 e0-300^bull =1^3I3H SS3NM-jn0S
VO 2iS =Hld30
vO iiJt dil3wla3d
Vgt3gt0 9oOZ raquoraquo3HV
raquobull AU13M039 3raquob0 bull bullgtraquobull
bullgt3laquo bullgt 10 t raquo8d
3 8192 raquo01
raquodM QOSSl =0d
bullbullbull S3Ua3dOlaquorl N0I1raquoN3raquo1S raquobulllaquolaquo
en ^S^M^T^M -c iHda e -a
IZI-A8 W-IH3V1
JAERI-M 87121
表B3 EPRIコードによる例題解析結果(1)
bullbullbullbullbull STAGNlTJON ~ROP[R7tES bullbullbullbullbull
a-nv
n
p』
-
a
B
恥
u
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au
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1- 3
PB- 101 ~~~
~ cq C~ GEUMtTRY bullbullbullbullbull
AREι 20b CHE叫
PEロ2刊ETぞp- 1277 C~lsquo
DEPTM- 572 C帆
OlOUriNESS HEIG1τb2DE03 C納
AREA RTIO= 100
~O 01 gt0 vEG夜~E 7υ
NO 0 ~5 0岳町EE iUMN宮
OEPTHノ IHγP~Dl lsquo 1- 品 70
bullbullbullbullbull ouτPUi bullbullbullbullbull
C~TTHAl 山SS lU~ 4iZ特 -5 吋ノ時ノS H
LEamp1lt 向仇TE冒 CZ7fftOO ~Gノ50C
THORNlrSSUR~ 11 EX1T pTLtIItI a ICPA
uυAlliY i EXlj PL 凶- ot牛
UALliYτ ELCK otildelt ~SSU弐= 311
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i
表B4 JCL リスト
E20 Vl0l20 ltltlt JCl STATEMEHTS llST gtgtgt DATE 040887 TIME 15=54
IIF9215097 JOD lt20729215095801 JOB 2l6T001I00C01I02E00SIIP ) ISH且SHIGUCHClAss-aPRTVOOTIHE-(000005)11 HSGCl且SS=SHSGlEVElz(201)11 USER-J9215GROUP-G0958PASSWORD-J08PARM S-AMYR9215L-0002C-0000000 RER E~s1s2ss事 llSTOF PRIVATE PROC bull 司R1181gE-lsquo=a1g llSTOF USER JCl bull 22竃g
2 11 EXEC FORT77 11 SO=J9215lEAK 11 g=FORT 11 A=ElM(JAERI1)SOURCEDE8UG(SU8CHK)
11 11 EKEC l~ED77 28 11 EXEC GO 35 IIFT06F001 OD SYSOUTz 00111011 36 IIFT09F001 DD bull 00111111 竃司EglfAKCHTl(EPRJ 62 4 6 fXERCISE s00112650 s1M PO(KSI) TO(C) P8(KSI) THRESH 00113641s 155000 2880 1014 001 bull 00113755 2C(CM) COO(C) DEPTlHC) ROUGH(CM) AEIAO 90 TURM 45 TURN bull 00114645 635 0033 5715 000062 10 0 0 00115644a竃LEAKCMTL(EPRI) 61 4 6 EXERCISE SS00116650
-25ー
JAERI-M 87-121
000001 000002
000003 00000 000005
000006 000007
FORTRAN 77
SB 5 V10L31 OATE 8704OB TIME 155947
EPRlS PROGRAHH FOR LEAK RATE THROUGH CRACKS COPIED FROM EPRI NP3540-LD APRIL 1984 ON 19860304 ISO LEAKF0RTUIAS8704) COMPLETED ON I9B7 4 8 OY HASH
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xlaquox COHPLETEO ON 62 4 8 raquoxlaquo XXXXXXKXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
laquoxx THE INPUT TO THE PROGRAM laquoraquobull
FIRST CARO IN-1 bull-gt INITIALLY SATURATEO LI0U10INPUT TEMERATURE ONLY IN2 --gt INITIALLY SATURATED LIQUIDINPUT PRESSURE ONLY IN-3 bull-gt INITIALLY SUBCOOLED L10U1DINPUT BOTH TEHEBAIURE AND PRESSURE PO - STAGNATION PRESSURE (KPA) TO raquo STAGNATION TEMPERATURE ltCgt PB = BACK PRESSURE (KPA) THRESH - THERSHHOLO VALUE ORIGINAL VALUE = 1E-3
SECOND CARD EL - CRACK LENGTH 2C (CM) EW bull CRACK-OPENING DISPLACEMENT COO (CM) ED = CRACK DEPTH L (CM) EK bull THE HEIGHT OF PROTRUSION OF THE ROUGHNESS GRAIN FROM THE HEAN
SURFACE (CM) AR - AREA RATIO = AEAO N1 = NUMBER OF 90 DEGREES TURNS IN THE CRACK PATH N2 = NUMBER OF 45 DEGREES TURNS IN THE CRACK PATH
laquolaquoraquo JAERlS STEAM TABLE raquolaquolaquo
STEAMZ(PTVIISINDEX) INDEX=0
IN0EX=1 1NDEX=2 INDEX=3 1NI)CX = 4
SUOCOOLEO WATER OR SUPERHEATED STEAH INPUT DOTH PRESSURE AND TEMPERATURE
INPUT TEMPERATURE INPUT PRESSURE
SATURATED STEAM SATURATE) STEAM SATURATED WATER INPUT TEMPERATURE SATURATED WATER INPU1 PRESSURE
IMPLICIT REALxS (A-H0-Zgt COMMON PP POT0JltLDFFARINCD0HTHETA
CD raquo 061 PA1 = 3 1 4 1 5 9 2 6 5 4 TIIEIA - 0 5 laquo P A I
1KPA= 1000NMxx2= 1000KGMSxx2= 100098XE-4 KGFCHxx2 - 100OlaquoE-498007031 LBFINraquolaquo2- 100068904 LDFMNxx2
PCV NSTEP
6894757Eraquo3 200
000008 000009
000010 000011 000012 000013 000014 000015 000016 000017 000018 000019 000020 000021 000022 000023 000024 000025 000026 000027 000028
1 READ (910END=1000) INPOTOPDTHRESH READ(915) ELEWE0EKARNIN2
PO = TO = PB raquo EL = EW =bull ED bull= EK -IK = AREA PER AREA PER EO -EK -Oil -
000029 000030 000031
1E3laquoP0PCV 18raquoT032 lE3laquoPHPCV EL254 EW254 ED254 EK254 0 = EWxEL bull 2laquoltpoundVEL) - AREA144 = PER12 ED12 EK12 4XAREAPER
XLO raquo E00H50laquoNK26N2 1FltXLDLE12) GO TO 400 RK = DH4EK FF = 10(2xDLOG10(RK)laquo174)laquolaquo2
IF(INEOI) THEN TEHP - TO TEHP= (TEHP-320)x05555556
- 2 6 -
JAERI-M 87121
表B5 原研版プログラムリスト
FORTRAN 17 Vl0L31 OATE 870408 T1HE 155947
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C PO STAGHAT 10N PRESSURE CKPAgt C TO bull STAGHAIlON TEHPERATURE CC1 C PB 日向CK PRESSURE CKPA1 C TfIRESII ロ TIIERSIIHOlOVAlUE ORIGINAl VAlUE冨IE3
E C SECOHO CAR日C EL CRACK LENGTII 2C CCH1 C EW CRACK-OPENING DISPlAfEHENT C目白 CCH1
C ED CRAEK 日[PIHL CCH1 C EK THE IIEIGIIT OF PROTRUSIOH日F TlIE R日UGIIHESSGRAIH FROH TIIE HEAH
SURFACE CCHJ C AR 雪 AREA RATIO AEIAO C Hl HUH日ER Of 90日EGREES TURHS IH TIIE CRACK PATH C N2 HUHBER OF 45 OEGREES TURHS IH THE CRACK PATII
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C SIEAHZCPT VIISIHOEX1 IHDEX=O 苧) SUDCOOLED WATER日R SUPERIIEATF目 STEAHlHPUT s日TII PRESSURE
AHD IEHPfRATURE C 1 H日EX=1 -ーgt SATURATEO STEAH lHPUI TEHPERATURE C IHOEX=宮崎⑤gt SATURATEO STEAH lHPUT PRESSURE C IHOFX=3 -gt SATURATEO WATER INPUT TEHIgtfRA1URE C I HnEX=~ -回) SA1UIlAIEO WATER lHPUl PRESSURE
E 000001 IHPlCIT REAl竃6 (A-IIO-Zl 0000日 日HMON IfPI PO ToltLDFF AR IH COOH TIIETA
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000006 PCV 669lsquo757Eφ3 000007 HSTfP 200
000008 1 READ C910EHD=10001 IHPOIOP日IIIRESII00009 REA日(9151 ELEWEOEKARHIH2
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PER HRI12 EO bull f01l2
EK EK12
目11= 4AREAPER no EOOH+50ltH126ltH2
IfCXL8LE121 G8 10 400
RK OHIlsquoIEKFF = 101 C2-0LOG10(RK1f14 2
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-26-
JAERI-M 87-121
000032 PRESS PSAT(TEMP) 000033 P0 - PRESSraquo14223133 000034 EHOIF
C 000035 DP - (PO-PB)FLOAT(HSTEPgt 000036 PL - P8 000037 30 CALL PR(PLPCCPTGCXEXTIC) 000038 IFUCE02) GO TO 55 000039 1FUCNE3) GO TO 40 000040 IK bull 1K+1 000041 PL - PLraquo0P 000042 1FUKLTNSTEP) GO TO 30 000043 GO TO 55 000044 40 PD1 - PL-PCC 000045 NH2 - NSTEP-IK
C 000046 00 50 I-1NM2 00004T PH - PLraquo0P 000048 CALL PR(PHPCCPTGCXEXTICgt 000049 IFUCE82) GO TO 55 000050 P02 - PH-PCC 000051 IF((PDllaquoPD2)LTO) GO TO 100 000052 PL bull PH 000053 P01 = P02 00005 50 CONTINUE
C 000055 55 PRINT 75P0T0P8 000056 GO TO 400 000057 100 COHTINUE 000058 PDL - PD1 000059 PDH bull= PD2
000060 000061 000062 000063
DO 200 1=150 PX bull (PHlaquoPOL-PLlaquoPOH)(PDL-POHgt CALL PR(PXPCCPTGCXEXT1Cgt POX bull PX-PCC
000064
000065
IF(ABS(PDX)LTTHRESH) GO TO 300 laquogt THRESHOLD VALUE WAS CHANGED BV HASH laquobulllaquo laquobulllaquo THRESHOLD VALUE WAS CHANGEO BY ISO 620206 laquolaquolaquo
IF(ADS(P0X)LT1E-3) GO TO 300 IF(ABS(PDX)LTSE-3) GO TO 300 IF(ABS(P0X)LT1E-2) GO TO 300
IF(ltPDXlaquoPDH)GTO) GO TO 250
000066 000067 000068 000069 000070 000071
POL - POX PL - PX GO TO 200
250 PDH - PDX PH - PX
200 CONTINUE
000072 000073 000074 000075 000076 000077 000078 000079 OOOOSO
PRINT 220PlPHPDLPDH GO TO 1000
300 CONTINUF EN GH AREA PER ED EK
PCCPO AREAGC 144gtAREA 12laquoPER 12raquoED 12laquoEK
000081 PRESS - PCC
000082 000083
CALL JAERI(PRESSTEHPV0LGENTAGENT0G2gt CALL JAERI(PRESSTEHPVOLFpoundNTAFENTOF4)
000084 00008S 000086 000087 000088 000089 000090
PCC - PRESS TS2 bull TEMP H1 - EHTAF H2 bull ENTAG HHE - XTlaquoH2raquo(1 GO TO 500
400 CONTINUE
000091 000092 000093
PRESS = PO TEHP raquo TO GO TO (111213)
- 2 7
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POPRESSIlsquo223133
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PlP830 CALL PR(PlPCCPT GCKEXT ICl
IF(lCEQ2) G口 10 55
IF(lCHE3) GO TOlsquoIK 田 IKφ1
Pl bull PlDPIF([KLTNSTEP) GO TO 30
GO TO 55 ~O POI bull Pl-PCt
NM2HSTEP-IK
00 50 1IHH2PH bull PlOPCAll PR(PHPCCpTGCXEXTICl lF(lCEQ2) GO TO 55
P02PH-PCC IF( (PDIP02)LT0) G日 TO 100
Pl bull PH
POl 園 P02
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00005B 日l bull POl
000059 PDH bull PD2
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PDl bull P日X
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C 000100 PO PRESS 000101 TO TEMP 000102 VLO - VOLF
C C 111 III NO CHOKING II I I I C filaquo2 = 2raquoR0(P0-PDgt - 2laquoai)HFTlaquolaquo3)UDFnNlaquogt C laquo 2laquoLflHFTlaquoraquo3raquo(3215LDMFTSlaquolaquo2WINlaquolaquo2 C 2laquo3215laquoLBMlaquoraquo2(FT12)raquoraquo2Slaquolaquo2 C bull 23215raquo144laquo(LBHlaquoSFTraquoraquo2)laquolaquo2 C - 926496raquo(LBMlaquoSFTltlaquo2)laquolaquo2 C
000103 GC2 9266112laquo(P0-PBgtm0 000104 GC - SlaquoRT(GC) 000105 GN = AREAraquoGC 000106 PCC bull PB 000107 XT - 0 000108 XA - 0 000109 AREA - 144laquoAREA 000110 PEB bull 12laquoPER OOOllt EB - 12laquoED 000112 EK - 12raquoEK 000113 GO TO 510
C 000114 500 CONTINUE
000116 CALL JAERKPRESSTEMPV0LGENTAGENT0G2gt 000117 CALL JAERKPRESS TEMPVOLFENTAFENTOF4)
C 000116 000119 000120 000121 000122
C 000123 510 PRINT 600 000124 PO bull P0raquoPCV1E-3 000125 PRINT 605PO 000126 TO = ltT0-32)18 000127 PRINT 610TO 000128 GO TO (520530540)IN 000129 520 PRINT 615IN 000130 GO TO 550 000131 530 PRINT 616IN 000132 GO TO 550 000133 540 PRINT 617IH 000134 550 PB = P8PCV1E-3 000135 PRINT 620PB 000136 PRINT 650 000137 EL - 254laquoEL 000138 PRINT 710EL 000139 EW - 254laquoEW 000140 PRINT 720EW 000141 ED = EDlaquo254 000142 PRINT 670ED 000143 DH raquo 0Hlaquo254raquo12 000144 PRINT 730OH 000145 PRINT 695XIO 000146 EK = EKgt254 000147 PRINT 675EK 000148 AREA = AREA2542 000149 PRINT 660AREA 000150 PER = PERraquo254 000151 PRINT 665PER 000152 PRINT 680AR 000153 PRINT 685Nl 000154 PRINT 690N2 000155 PRINT 700THRESH 000156 PRINT 750
C C 1 LBH(FT2raquoSgt = 488243 KGltHraquo2laquoS)
PB - PRESS TSA = TEMP 111 bull ENTAF H2 bull= ENTAG XA bull lt H H E - H 1 ) ( H 2 HI)
- 2 8 -
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GO 10 2000 13 CAll JAERl(PRE5SIEHPVOlFEHrAfEHrOFO)
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軍 23215144ClDHOSFT2)E
bull 926496lBHS1 FI2)2
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XT O XA OAREA bull 144 oAREA
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bullOUIOINPUT PRESSURE ONLY) 000175 617 FORHATCOINPUT 1ND1CAT0RUN) bull 15 ---gt INITIALLY SUBCOOLED LI
bullQUIDINPUT BOTH TEMPERATURE AND PRESSURE) 000176 620 FORMATCOBACK PRESSURE(PB)- F10 t2X KPAgt 000177 650 FORMATCOraquolaquolaquobullraquo CRACK GEOHETRY laquoraquolaquolaquoraquo) 000178 660 FORHATCO AREA-F1042X CHraquolaquo2) 000179 665 FORHATCO PERIMETERF10 2 2XCH) 000180 670 FORMATCO0EPTHF1O22XCH) 000181 675 FORHATCOROUGHNESS HEIGHTE1242XCM) 000182 680 F0HHATC0AHEA RATI0ltAEA0)-F102) 000183 685 FORHATCONO OF 90 DEGREE TURN110) 000184 690 FORHATCONO OF 45 DEGREE TURN-110) 000185 695 FOBHATCODEPTHHY0R 0IA-F101gt 000186 700 FORHATCOTHRESHOLD VALUE F105Mgt 000187 710 FORHATCO 2C-F I052XCHgt 000188 720 FORHATCOCODF1052XCH) 000189 730 FORHATCOHYDR OIA-F10 5 2XCM) 000190 750 FORHATCOlaquolaquolaquolaquo OUTPUT ) 000191 770 FORMATCOCRITICAL HASS FLUX E154 2X KGMraquoraquo2SEC ) 000192 800 FORHATCOLEAK RATE E1542XKGSEC) 000193 850 FORHATCOPRESSURE AT EXIT PLANE - F1012X KPA1 000194 900 FORNATCODUALITY AT EXIT PLANE -F104) 000195 950 FORHATCO 8UALITY AT BACK PRESSURE gtFI04gt
000196 000197 FORTRAN 7 JZK500I-1 JZK500I-1 JZK500I-I
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1000 CONTINUE
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PCK = PRESS TS - TEMP VGC = VOLG XE = (SLO-SLCW(SGC-SLC) CN = 10 J F(XELT005) CN=0raquoXE XT CNraquoXElaquo(1 -EXP(-BltUD-)gtgt XH - CNraquoXE-XTBKXLD-12)
200 PCI - PCK-05 PC2 bull PCKt05
PRESS - PCI
CALL JAERKPRESS TEHPVOLGENTAGSGI2) CALL JAERKPRESSTEMPVOLFENTAFSLt4gt
PRESS PC2
CALL JAERKPRESS TEMP VOLG ENTAG SG2 2) CALl JAERKPRESS TEMP VOLF ENTAFSL24) TS - TEMP OSL - SL2-SL1 OSG - SG2-SG1 OXE - -(lt1-XEgtlaquo0SLraquoXElaquo0SGWltSGC-PICgt GC2 = (XTraquoVGCPCKAKAPPA-(VGCVLOgtlaquoCNlaquoOXE)32174144 GC - 1GC2 IF (GC2GT0) GO TO 50 IC - 3 RETURN
50 GC=S0RT(GC2gt DPT bull GC2laquoVL02CDlaquo2314n44laquoARlaquolaquo2 PT = PO-OPT IF (PTGT3) GO TO 100 IC - 2 RETURN
100 CONTINUE
PRESS - PT
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PT - PRESS TS - TEMP VGT - VOIG VGH - (VGKVGO2 AI - (1 - 2laquo(1 -ARWXLD)AR GH2 = GClaquoltl t ] A Iraquoraquo2gt2
ACCELERATIDNAL PRESSURE DROP OPA - GH2laquoXTlaquo(VGC-VL0)
FRICTIONAL PRESSURE DROP DPF = FFlaquoULD-12)raquoGH2raquoC(l-XH)raquoVlOtXHlaquoVGM)2
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200 PCl bull PCK05PC2PCKφ05
PRESS bull PCl
CAU JAERI (PRESS TEHP VOLG ENTAGSGI 7)
CAU JHR 1 (PRESS IEHP VOLF [N1Af SL 1》
PRESS bull PC2
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OSl bull SL2-Sll
OSG SG7SGlOXE =〈【I -XEl OSL XEoOSG1ISGC-~lCIGC (X富VGCIPCK I AKAPPA -IVGC -VLO oCNoOXE) 132114144
GC2 罵 IGC2IF (GC2G10) GO 10 50
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νGH (VG1VGCl12 AI bull 11-121I-AR)IXlOllAR
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OPA 附20XTo(VGC-VLOJ
FRICTI日制Al PRESSURE DROP
OPF FFO(XlO-12JGH20111_-XHJoVlOX制oVGHJI2
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raquoraquo NICHT VERSTEHEH 7 7 7 7 7 7 7 7 m m OPG - 05laquoltlVLOt1ltXTraquoVGCraquolt1-XTgtraquoVLO)gtlaquoXLDraquo0HlaquoSlN(THETAgtM44 77777777777 N1CHT VERSTEHEN 7777717777777
TOTAL PRESSURE DROP THROUGH CRACK PCC bull PT-(DPADPFlt0PAA)J2174144-DPG
000069 RETURN 000070 END FORTRAN 77 ERROR NESSAGESl PROGRAM NAHEltPR )FLAG(1)OPTIMIZED) J2K5001-1 NAHlPP NAHlCD THE COHHON BLOCK HAS THE ELEHENT ALLOCATEO ON AN INVALID DOUNDAR JZK500J-1 NAHlPP NAHtDH THE COHHON BLOCK HAS THE ELEHENT ALLOCATED ON AN INVALID DOUNDAR J2K5001-1 NAMiPP NAHtTHETA THE COHHON BLOCK HAS THE ELEMENT ALLOCATES ON AN INVALID DOUNDAR
000001 000002
000003 000004 000005 000006 000007
SUBROUTINE JAER1ltPUSATUSAVUSAHUSASUSAINDEX) IMPLICIT REALraquo8 ltA-H0-Zgt
JAPAN lt USA
PJAP laquo 0070308laquoPUSA TJAP raquo 0555556laquoltTUSA-32) VJAP = 0062427laquoVUSA HJAP - 0555556laquoHUSA SJAP - 0555556SUSA
000008
000009 000010 000011 000012 000013
CALL S IEAMZ(PJAPTJAP VJAP I IJAP SJAP INDEX)
USA lt JAPAN
PUSA TUSA VUSA HUSA SUSA
bull H223133laquoPJAP - 1 8 laquo T J A P 3 2 - 1 6 0 I 8 7 raquo V J A P - I BOIIJAP - I 8raquoSJAP
000014 0000 IS SPECIFIED OPT END OF CClMPRA
RETURN END ONS OPTIMIZEC2)LINECOUNT(O)NOSpoundlM(JAERI1)SOURCEDEBUGltSUBCHK)NOHAP T10H
- 3 1 -
]AERI-M 87121
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11111111111111 NICHT VER宍TEHEN 11111111111111 000067 OPG bull 05(1VlOt1(KVGCHlITlVlO)IOXlOOHSlNC1HETAII 1~~
11111111111111 NICHT VERSTEHEN 11111111111111 E
TOTAl PRESSURE DROP THROUGII CRACK 000068 PCC bull PT (DPAtDPFDPAA】13217lsquo11ldquoOPG
E
000069 RETURN 000070 EHO FORTRAN 77 ERROR HESSAGES PROGRAH HAHE(PR IFLAG(1)OPTIHllE(21 JZK50011 HAHPP NAHCD TUE COHHON日lOCKIIAS TIIE ElEHEKT AllOCArEO 0制局側 IKVAL 1 0 OOUKOAR J1KSOOJ1 HAHPP NAH日 TUECOHHON BlOCK HAS rUE ElEHEHT AllOCATEO OH AH IHVAlIO OOUHOAR J1K50011HAHPP HAHTIIETA IIIE COHHOH BlOCK IIAS THE ElEHEHT且llOCArEOOH AH JHVAllO OOUHOAR
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jiliti--
-31-
JAERI-M 87-121
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laquoraquoraquo STAGNATION PROPERTIES
PRESSURE(PO) 15500 KPA
TtNPERAllllllltTO)= 2880 C
INPUT lNDICATOR(IN) 3 bull--gt INITIALLY SUDCOOLEO LIQUIDINPUT UOTIl 1ENPERATURE AND PRESSURE
BACK PRESSURE(PB) 1014 KPA
CRACK GEOMETRY
2C = 635000 CH
COD= 003300 CM
DEPTH 571 CM
IIYDR DIA= 006566 CM
DEPTHIIYDR 01A = 870
ROUGHNESS HEIGHT 062000-03 CM
AREA = 02095 CM2
PERIMETER 1277 CM
AREA RAT10(AEA0)= 100
NO OF 90 DEGREE TURN= 0
NO OF 45 DEGREE TURN= 0
THRESHOLD VALUE = 001000
OUTPUT
CRITICAL MASS FLUX = 043900+05 KGM2SEC
LEAK RATE = 091990+00 KGSEC
PRESSURE AT EXIT PLANE = 61816 KPA
QUALITY AT EXIT PLANE = 00112
QUALITY AT BACK PRESSURE raquo 03643
-32-
噛
titil--Illit--lie-
JAERI-M 87-121
表B6 原研版コードによる EPRI例題解析結果
ldquo STAGHATIOH PROPERTIES 車窓噂
PRESSUREIPO) 15500 KPA
TEHPER111I1E(10)白 2880
tNPUT lHDICATDII(tH) gt tHITt LLY SUnCOOLEO LtQUIDIHPUT U0111 lEMPERAIURE AHO PRESSURE
UACK PIIESSUIlEIP日) 1014 KPA
定事獄事蹴 CRACK GEOHETRY 事噂康志事
2C= 635日00 CH
C日日 003300 CH
OEPTH= 571 CH
HYDR DIA- 006566 CM bull OEPTHHYOR OIA= 870
R日UGHHESS IiEIGIIT= 062000-03 CH
AREA= 02095 CHo事2
PERIHETER= 1277 CH
AREA RATIOIAEAO)= 100
HO OF 90 DEGREE TURH= 0
NO OF 45 DEGREE TURN=
THRESIiOLD VALUE 001日00
事事覇ldquo OUTPUT -
CRITICAL HASS FLUX 043900+05 KGH車窓 2SEC
LEAK RATE 091990+00 KGSEC
PRESSURE AT EXIT PLAHE 61816 KPA
QUALITY AT EXIT PLANE 00112
QUALITY AT 8ACK PRESSURE 03643
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1
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JAERI-M 87 -121
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100
005 010 015 020 025
86 127 174 214
0003
PWR 15651 3249 20 50
100
005 010 015 020 025
135 230 333 405
0003
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JAERI-M 87121
件
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kPa C mm 官官n 官官n c町l
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100 020 21 4 025
005 135 20 010
230 PWR 15651 3249 50 015
333 0003
100 020 405 」025
--
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上から順次sch80配管48 12 16B板厚に相当している
κヶノパル何〆シシ4ェ三
写汚字ヲヌ~ガミと
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WAWH3ケ~Mとご
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上から順次 sch160配管 481216 B板厚lC相当している
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LlQUIO p芳男
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z 110gt 12
するどい角を過ぎる飽和水もしくはサークル水のき裂内流動型式図 1
一一」ふれ」
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yen Z
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-11-
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図 2
pound
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19B7 March 11
13 4 laquo Tf ft L13
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0 0-5 Dh(mm)
i i i i i i i
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33
14 BWRjlfe^ToKMKGciCODiff lBMSi (2c = 100 mm)
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一 一一hellip一一一一
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た白河
7ζ
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2C=100 mm k =30um e4
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O
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inlet plane Ao
BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 100 mm) 図41
4EA L
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1987 March 11
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87-121
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B
B
B
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o 01 02 03 COD(mm)
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Dh(mm)
o 01 0之 03COD(mm)
05 o
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PWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係
(2 c = 100 mm) 図6BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係
(2 c = 50 mm)
1銘7April 17 iso
図5
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k =30um
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Po = 15651 kPa 了 =32490C
2C =20mm k =30μm
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o 01 02 03 COD(mm)
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la7 AprillO is図8 BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 100 mm)
T鎖rIMay7 Iso
図 7 PWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 20 mm)
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8
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BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 20 nun) 図 10
1987 May 7画
BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 50 nun) 図9
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PWR遂転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 50 mm) 図 12
1987A防illOiso
PWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 100 mm) 図 11
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87-121
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BWR運転条件下の質量抗量WcとCODとの関係 (4B 8 B配管)図 14
PWR連転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c=20mm)
1967 May7 Is
図 13
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PWR遥転条件下の質量流量Wcと2cとの関係 (4B 8 B配管)図 16
BWR運転条件下の質量流量肌と 2cとの関係(12B16B配管)図15
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1民r1May 9 iso
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PWR運転条件下で叫=1 35 gpmを与えるCODと2c図19
JAERI-M 87-121
HMA Henry(DmWtilTil (12)
(i) mampltoamp $fl3 Wi = (gt ui Ai
3KSMB W 8 = lt o g u g A g (AD
(2) ilfampficopy^
d(WgUg+WiUi) =-Adp+dFw ltA2)
ffi^J^liaiCjS^^lttiii)llcj5^^(i^^^J0^trSiLTlaquo^^^^^-r5i (A2) (iWg=xW W = ( l - x ) W G=AW4ff l^ t
dp=-d[G x u g + ( l - x ) u ] (A3)
SJ^Bfra dG=OTltfc bullsect$raquopound (A3)laquo
dp=-GdC x u g + (1-x) u ) (A4)
i tt S o Bgf^fite throat g|5Tpound t 5 C i ^
c - _ [ d ( x u g + ( l - x ) u i 3 _ c d x k + ( l - x ) u i ^ 5 )
K l ^ f t laquo throat SiJKfclr
- g - k - 0 CA6)
T5o (A5) ICfe^TuipoundxlttkTg3gLrsecto
(A 7)
xG = lt0g ug a
(1-Ug =
- x) G = P ui
kui ( 1 --a)
fcOai ufB4-T4i
U ] = xv R +k ( l-x)vi c U ] = k (A 8)
tiss cn (A5)iclaquoAtn(i-^-=oatLT
-21-
JAERIM87121
付録A Henryの臨界流モデル (12)
乙乙では仰を導入しておく
Moodyは1成分2相混相流の質量速度を熱的平衡のもとで求めたここでは非平衡モデルを用
いてよどみ点状態量のみを既知として質量速度を求める
(1)連続の式
(2)
I夜相
蒸気相
運動量の式
W ρU A
Wgρg ug Ag
d (叫Ug+WU) =-Adp+ dFw
(A1)
(A2)
圧力勾配による外力と運動量による外力は摩擦力より大であるとして摩擦力を無視すると (A2)
はWg=xWW=(-X)W G=AWを用いて
dp=-d(Gxug+(l-X) u)
臨界流では dGOであるから (A3)は
dp-Gd( xUg+ (-x) u)
となる臨界抗態は throat部で生じることから
dxu~+ (1 -X)U _ dxk+(I-x) u G f= ー(- ~-g --- )=ー〔dp dp
臨界条件は throat部において
dG I
dp l - V
である (A5)において Uを xとkで表現してみる
xG =ρg ugα
(l-x) G =ρI UI (1-α)
Ug= kUI
よりαとUgを消去すると
U=2Svg+k (l-x)vLG k V
dGとなる乙れを(A5)に代入すれは一一ー=0を考慮して
dp
-21ー
(A3)
(A4)
(A5)
(A6)
(A 7)
仏8)
JAERI-M 87-121
-G- = C xk+ (1 -x) v f + k O - x ) v ) G 3
= G - d _ [ ( x k + c l - x ) ) x v f f + k ( l - x ) v n ( A g )
G ^ - ( - ^ - [ x k + ( l - x ) ) x v raquo V gt r ^
i S^^S f f t ^ i
G2
c = -c |-l+x(k-l)mdashlaquo+^l+2x(k-l)+v2 0c-l)+k(l-2x) g
civ ~ mdash V7 dk + l+x(k-2)-x 2 (k-l)^+x a - x ) ( v i - p E ) ^ r (All)
(a mtiimv-r4bLltimjpoundti-ampo cornsitix^
d v laquo x dx yen
g + ( v g - v ) ^ Go=~C x ^ g + ( v g - v ) ^ ] (A12)
- 2 2 -
JAERI-M 87121
xvg+k(1-x)v _G-1=一一(xk+ (1 -x) (XVg-rKkyenJ -1) V) GJ dp
=G1-〔xk+(1-x))xv+ k (トx)vL) ) (A9) C1p q II k
よって
Xv+k (1-x) v G=ー〔百E〔lxk+(1-x)lb I〕1 仏10)
微分を実行すると
G ト=一〔守t七か1川1作川+x(α併山kトk-l寸1川)川伽+~(1μ1+2x(k- 1) 川+刊v)ωω2恥刺(X-l)刊)dp k
一一一一一 dv Vn dk + l+x (k-2)-x2 (k-I) )高I+x (1-x)(v)-in石 J-1ωJ)
乙乙で次の仮定を設ける
(1)液相は非圧縮性とするすなわち生 odp
(2) 流れは低クオリティもしくは高圧とする乙の場合k宇 1としてよい
以上の仮定を(All)I乙適用すると
x-p
d一d
lsquovv a
w
lsquo+
V--D-
Ju
一JUx
一一2
e
G
(A121
が求まる乙れが閣である
-22ー
JAERI-M 87-121
ID EPRii$mmv7^-yzmwmmnv-7^-ysTEAMzicmpoundMz-tzo (2) EPRIJRraquolaquo7 ri-f-yilBWIKraquoa+^i-^gtlfflcopy(ftraquoOfcraquoKlaquoffcK +
7^-f- bull JAERI poundfF$ L poundltDifC1ampraquopound LT STEAMZ poundraquoVvfc0
(3) lt OS LAcopy LSI Hi (THRESH) S A f - K L f c fttfcampraquottLfcraquopoundttltltD f i ^^ f tLT^Sc original)iSTlTHRESH=l E -3Tofc 0
SB cKilJf-9 FORMAT pound ^ t 0 SB 2 ( c A ^ r - ^ copy ^ i i ^ amp ^ t o SB3IC Cl)KElaquoSlT^SttraquotS4-ro SB 4KJCL-- C O + K A ^ f - ^ ^ S f t f t n T^So SB 5raquocH5fliS7degn^ 7AlaquoJxh^ 0 SB 6fcftJMpoundSatfJlTIgt5o ^reg
JAERI-M 87121
プログラムリスト
以下に (1)IC記載されている漏洩率解析プログラムを原研機lζマウントさせたリストを示す
原プログラムとの変更点を以下lC示す
(1) EPR 1版蒸気表サブルーチンを原研版蒸気表サブルーチンSTEAMZI乙置き変えた
(2) EPR 1版蒸気表サブルーチンと原研版蒸気表サフツレーチン聞の単位換算のために新たにサ
フツレーチンJAERIを作成しこの中で単位換算をしてSTEAMZを呼んだ
(3) くり返し計算のしきい値 (THRESH)を入力データにした 計算が発散した場合はこの
値を大にしてやる original版ではTHRESH=l E-3であった
表Bllζ入力データ FORMATを示す表B21C入力データの意味と単位を示す表B31乙
(1)に記載されている計算結果を示す表B4にJCLを示す乙の中に入力データが定義され
ている表B51ζ原研版プログラムリストを示す表B61C計算結果が出力されている
値と表B3の値とを比較すると両者は一致しているのでマウントは成功したとみなした
-23-
乙の
付録B
1
1
1
(
1
1
J
l
JAERI-M 87-121
SB 1 Kfif-9 FORMAT
I N P U T D A T A S H E E T PACE OF
ft IB ft -rvrtLt JOB NO raquo - K laquo f l t PUNCH i t 1 i 7 3 - 8 0
IBJOB m VES DECKNAMB NO
J
) ] 4 5 B 7 8 9 l 0 i 3 4 S G T H 9 l a i j lt S 6 7 f l 9 0 l 3 3 4 5 6 1 IS 16 7 bull 8
7 8 9 0 1 H S C 7 H Q 1 n lt j 6 M 9 0 1 7 3 4 5 6 7 8 9 0 I 3 4 S 6 7 I 9 0
IINKITJWII PlrfW^) Traquo4CHfiT) PBfW^W TiHRBJHtw l h i i i i i h i i u j i EU(flH^) BWii)i EKflfM -iW EWCmo bull v1) ftRCMraquoiri M - t l ^ n ^ l ( ( i
I I I 1 1
II 1 I 1 1 1
__i _ 1 bdquo J i 1 1 I
1
T T T I I I
1
T T l 1 l i 1 1 1
J ( 1 (
1 1 1
j T_ 1 t 1 1 2 3 4 5 7 8 9 0 1 1 3 4 5 6 7 6 510 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 1
1 l 3 7 8 9 1 0 1 2 3 4 5 7 1 9 0 1 H lt S f T 1 gt J I 3 1 5 t 7 1 1 V 1 I J 4 ( f 7 1 ) |0
E 1 M bull ri-itDATraquoHVM-tllaquolaquoJCTT1raquoL NVNK
IB 2 A A f - ^ f f l g i i f i
pound$ltpound ^ m m M amp t l IN J poundjampffl t tf traquo9Jte tt L = 1 tmfc S S ^ A ^ J
= 2 mm EfiiKU = 3 if-fv-Kik
P0 Jltfjampllj kPa mtstgt TO J pound pound pound degC PB WE kPa THRESH lt 9jgLff3yen0LtMI a L EPRI copy original IgTfJi 1 E -3
EL S K pound ( = 2 c ) cm EW sectsectIMP^f i (=COD) cm ED $ampamp cm EK yen^SiBraquoampcopy^i cm AR iiSPiBMAPBlaquo tpound L A C A 0 lt 1 Nl SgtISamp K fc tt 5 90deg ft laquo3 $ tt L N2 SraquoraquoIBfctf 345deg ffljPOft 4- L
- 2 4 -
]AERI-M 87-121
喝事表B1 入力データ FORMAT
INPUT DATA SHEET PACE OF
氏 名 a日f-付~ ず司円品名 1 I 73-8C
情lsquo 宅相S1 回胃テー守番
123 511 a 唖 I~ I 1 J S 6 由 0E023a 唖jgI 2 1 5 6 IJ I~ 1 ~ bull 5 6 B 唖 I~ I 2 3 S 6 a J~ I 1 1 5 6 r 9 ~ I 1J 56 8 9ea
則的問1)11 I r91 ~~I~ 1州 i lT骨 iacutefHφ~画 IIPB ~fi~OslashI削 川eslf(何回 111i i 1 i 11111111 i i i LI(閉 W k61~)1 ~yj lI Ii IA 外 IleETHfilil~Ii特 I J(I G~~里世うJ IethampCfl~fIJlIill(Ilitgt 1 1 I fz(Iq 戸~I i 1
11 111
1 II I I
l I r
11 4
11 i 1 111 11 11
11
11 11 ー
ど l_~ ~_111 ~ 3 5 618 i l~ L Z s a 91~ I Z J 5 7 a 1 I l 3 s 91g Z J 5 T JI~ I 1 J_ 51 Ir lJ -5畢 11 I~
IIl1EI7 ~I川ATiIo_剛開剛醐
表B2 入力データの意味と単位
変数名 物理的意味 単位 備 考
i
l
IN よどみ点の流体条件分別指数 |な し1=1飽和水温度を入力
=2 飽和水圧力を入力
=3サプクール水
温度と圧力両方を入力
kPa I絶対圧力
カ
度
圧
温点
点
み
みど
ど
圧
よ
よ
背
0
0
8
P
T
P
kPa
なし IEPRIのoriginal版では1E-3
であった
THRESHIくり返し計算のしきい値
D
O
)
C
さ
積
c=
荒
面
2
(
の
口
=
ー
位
ら
入
護
か
さ
口
さ
面
積
長
聞
深
表
面
裂
裂
裂
均
口
き
き
き
平
出
L
W
D
K
R
E
E
E
E
A
cm
m
m
m
phvpupu
なし IAc I Ao壬1
Nl き裂道筋における90曲がり数|な し
N2 き裂道筋における450 曲がり数|な し
-24-
OS99U0O raquolaquolaquolaquoraquo 3SI3M3X3 9 _bull t9 (Iraquod3)HN3SV31 laquolaquolaquoraquolaquolaquolaquolaquoraquolaquolaquoraquoraquolaquolaquo ttgt9$UO0 bull 0 0 O
- Z9000
-0 illS poundpound00 SE9 raquolaquolaquo
smuoo raquo Nraquonx s Mam 06 ov3 (H3)Honoa (tnxudaa (inxios ltH3gtDS SSIMOO raquo tOO VIOl 088Z OOOSSl pound KM Iyen9poundll00 HS3HH1 (ISmSd (3)01 CISS)0d NI 0S9SU00 raquolaquolaquoraquolaquolaquobullbulllaquolaquolaquolaquoraquo 3SI3S3X3 9 V 29 (I8d3gt11M3
-)Hm raquoraquolaquoraquoraquolaquoraquo
limiOO 00 10036013 9pound nomoo laquoinosAS aa tood90id spound
09 33X3 B2 ^^03^1 33X3 H
(raquoH38ns)ana3a33anos(ia3VDHi3-laquo rJ8fW-6
V3VpoundK6rr=0S 2pound1803 33X3 3
laquo 13P B3SI) 30 ISH laquo laquoraquoraquolaquoraquoSXXXlaquolaquoXXlaquoSXXkSXlaquoXlaquoXSXlaquoXSXKkraquoSXXlaquoXlaquolaquoXXSKXlaquoXXXlaquolaquoKXXXlaquokXX ttXtIliXIXMlltMaHtltBraquoIKtSltXiattlSIXXXtXKlaquoIlaquoKISlaquoltliXlllaquotXraquolaquotX 308d SIVAIBd 30 1SI1 laquo araquolaquoXraquoraquoraquoraquoraquoClaquolaquolaquolaquoSlaquolaquoXIlaquoKlaquolaquoltKalaquolaquolaquoltraquoKKXalaquoKXXKlaquoSKXXlaquolaquoKraquoraquoXKXS
0000000OJ000-TSPZ6-8ANVS H8VdB0rlaquo -aaoflssvd8S6O0-dnoHssiB6p-a3sn u
laquo0Zgt-13r319SWS=SSn3SSH (SO0000)-3Mtl00-Altld8raquoSSyi3H3n9IHSraquoH
SI
lt tJ8SrO(T320-UO
-300
-rWgt
-lr
9poundraquoZ OOr r 10-8S60SU65Z05) GOT Z60SU63 I
VSSl 3HI1 28SOnO 31V0 ltlaquo 1SI1 S1N3N31V1S 13T gtraquo 0Z10U 0Z3
laquoejf = 3Sjnss3d laquoT3 IT juiraquonn
bullgt010 raquoiN51a 1CX3 i jl J nraquonn
VdX SMH raquo3raquoinlt 11X3 IT ShnsSjSd
33S9U 0O+3li3S situ laquo3l
33S2ii9gt Sraquo-S+raquof s
Wlli S5JH 1raquo3tiltt3
0traquo raquorraquoiagtjCUHgtHid3lt
0 sMwru 33h33d S^ JO ON
a =wini 33i93o oamp jo ON
oot =otiraquob raquo3araquo
W3 e0-300^bull =1^3I3H SS3NM-jn0S
VO 2iS =Hld30
vO iiJt dil3wla3d
Vgt3gt0 9oOZ raquoraquo3HV
raquobull AU13M039 3raquob0 bull bullgtraquobull
bullgt3laquo bullgt 10 t raquo8d
3 8192 raquo01
raquodM QOSSl =0d
bullbullbull S3Ua3dOlaquorl N0I1raquoN3raquo1S raquobulllaquolaquo
en ^S^M^T^M -c iHda e -a
IZI-A8 W-IH3V1
JAERI-M 87121
表B3 EPRIコードによる例題解析結果(1)
bullbullbullbullbull STAGNlTJON ~ROP[R7tES bullbullbullbullbull
a-nv
n
p』
-
a
B
恥
u
-
au
『
a
zp
昆u
5
E
E
E
Z
A
U
A
V
H
F
-
1- 3
PB- 101 ~~~
~ cq C~ GEUMtTRY bullbullbullbullbull
AREι 20b CHE叫
PEロ2刊ETぞp- 1277 C~lsquo
DEPTM- 572 C帆
OlOUriNESS HEIG1τb2DE03 C納
AREA RTIO= 100
~O 01 gt0 vEG夜~E 7υ
NO 0 ~5 0岳町EE iUMN宮
OEPTHノ IHγP~Dl lsquo 1- 品 70
bullbullbullbullbull ouτPUi bullbullbullbullbull
C~TTHAl 山SS lU~ 4iZ特 -5 吋ノ時ノS H
LEamp1lt 向仇TE冒 CZ7fftOO ~Gノ50C
THORNlrSSUR~ 11 EX1T pTLtIItI a ICPA
uυAlliY i EXlj PL 凶- ot牛
UALliYτ ELCK otildelt ~SSU弐= 311
i
l
i
t
-
-
1
1
1
1
1
1
j
I
l
l
i
-
-
i
j
i
表B4 JCL リスト
E20 Vl0l20 ltltlt JCl STATEMEHTS llST gtgtgt DATE 040887 TIME 15=54
IIF9215097 JOD lt20729215095801 JOB 2l6T001I00C01I02E00SIIP ) ISH且SHIGUCHClAss-aPRTVOOTIHE-(000005)11 HSGCl且SS=SHSGlEVElz(201)11 USER-J9215GROUP-G0958PASSWORD-J08PARM S-AMYR9215L-0002C-0000000 RER E~s1s2ss事 llSTOF PRIVATE PROC bull 司R1181gE-lsquo=a1g llSTOF USER JCl bull 22竃g
2 11 EXEC FORT77 11 SO=J9215lEAK 11 g=FORT 11 A=ElM(JAERI1)SOURCEDE8UG(SU8CHK)
11 11 EKEC l~ED77 28 11 EXEC GO 35 IIFT06F001 OD SYSOUTz 00111011 36 IIFT09F001 DD bull 00111111 竃司EglfAKCHTl(EPRJ 62 4 6 fXERCISE s00112650 s1M PO(KSI) TO(C) P8(KSI) THRESH 00113641s 155000 2880 1014 001 bull 00113755 2C(CM) COO(C) DEPTlHC) ROUGH(CM) AEIAO 90 TURM 45 TURN bull 00114645 635 0033 5715 000062 10 0 0 00115644a竃LEAKCMTL(EPRI) 61 4 6 EXERCISE SS00116650
-25ー
JAERI-M 87-121
000001 000002
000003 00000 000005
000006 000007
FORTRAN 77
SB 5 V10L31 OATE 8704OB TIME 155947
EPRlS PROGRAHH FOR LEAK RATE THROUGH CRACKS COPIED FROM EPRI NP3540-LD APRIL 1984 ON 19860304 ISO LEAKF0RTUIAS8704) COMPLETED ON I9B7 4 8 OY HASH
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xlaquox COHPLETEO ON 62 4 8 raquoxlaquo XXXXXXKXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
laquoxx THE INPUT TO THE PROGRAM laquoraquobull
FIRST CARO IN-1 bull-gt INITIALLY SATURATEO LI0U10INPUT TEMERATURE ONLY IN2 --gt INITIALLY SATURATED LIQUIDINPUT PRESSURE ONLY IN-3 bull-gt INITIALLY SUBCOOLED L10U1DINPUT BOTH TEHEBAIURE AND PRESSURE PO - STAGNATION PRESSURE (KPA) TO raquo STAGNATION TEMPERATURE ltCgt PB = BACK PRESSURE (KPA) THRESH - THERSHHOLO VALUE ORIGINAL VALUE = 1E-3
SECOND CARD EL - CRACK LENGTH 2C (CM) EW bull CRACK-OPENING DISPLACEMENT COO (CM) ED = CRACK DEPTH L (CM) EK bull THE HEIGHT OF PROTRUSION OF THE ROUGHNESS GRAIN FROM THE HEAN
SURFACE (CM) AR - AREA RATIO = AEAO N1 = NUMBER OF 90 DEGREES TURNS IN THE CRACK PATH N2 = NUMBER OF 45 DEGREES TURNS IN THE CRACK PATH
laquolaquoraquo JAERlS STEAM TABLE raquolaquolaquo
STEAMZ(PTVIISINDEX) INDEX=0
IN0EX=1 1NDEX=2 INDEX=3 1NI)CX = 4
SUOCOOLEO WATER OR SUPERHEATED STEAH INPUT DOTH PRESSURE AND TEMPERATURE
INPUT TEMPERATURE INPUT PRESSURE
SATURATED STEAM SATURATE) STEAM SATURATED WATER INPUT TEMPERATURE SATURATED WATER INPU1 PRESSURE
IMPLICIT REALxS (A-H0-Zgt COMMON PP POT0JltLDFFARINCD0HTHETA
CD raquo 061 PA1 = 3 1 4 1 5 9 2 6 5 4 TIIEIA - 0 5 laquo P A I
1KPA= 1000NMxx2= 1000KGMSxx2= 100098XE-4 KGFCHxx2 - 100OlaquoE-498007031 LBFINraquolaquo2- 100068904 LDFMNxx2
PCV NSTEP
6894757Eraquo3 200
000008 000009
000010 000011 000012 000013 000014 000015 000016 000017 000018 000019 000020 000021 000022 000023 000024 000025 000026 000027 000028
1 READ (910END=1000) INPOTOPDTHRESH READ(915) ELEWE0EKARNIN2
PO = TO = PB raquo EL = EW =bull ED bull= EK -IK = AREA PER AREA PER EO -EK -Oil -
000029 000030 000031
1E3laquoP0PCV 18raquoT032 lE3laquoPHPCV EL254 EW254 ED254 EK254 0 = EWxEL bull 2laquoltpoundVEL) - AREA144 = PER12 ED12 EK12 4XAREAPER
XLO raquo E00H50laquoNK26N2 1FltXLDLE12) GO TO 400 RK = DH4EK FF = 10(2xDLOG10(RK)laquo174)laquolaquo2
IF(INEOI) THEN TEHP - TO TEHP= (TEHP-320)x05555556
- 2 6 -
JAERI-M 87121
表B5 原研版プログラムリスト
FORTRAN 17 Vl0L31 OATE 870408 T1HE 155947
nU
FS
1
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aun
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C _ IHE IHPUT T日 TIIE PROGRAH -
E
C flRSI CARO C IH司 1 ーgt IHITI~ l lY SATURATEO lQUIDIHPUT TEHEflATURE OHlY C I H包 2 ーgt INITl~LLY SATURATED lQUIDINPUT PRESSURE OHlY C 1 N-j ー gt INITIAllY SU8C801ED lIQUIDINPUT 80TII IEHERAlURE AND PRESSURE
C PO STAGHAT 10N PRESSURE CKPAgt C TO bull STAGHAIlON TEHPERATURE CC1 C PB 日向CK PRESSURE CKPA1 C TfIRESII ロ TIIERSIIHOlOVAlUE ORIGINAl VAlUE冨IE3
E C SECOHO CAR日C EL CRACK LENGTII 2C CCH1 C EW CRACK-OPENING DISPlAfEHENT C目白 CCH1
C ED CRAEK 日[PIHL CCH1 C EK THE IIEIGIIT OF PROTRUSIOH日F TlIE R日UGIIHESSGRAIH FROH TIIE HEAH
SURFACE CCHJ C AR 雪 AREA RATIO AEIAO C Hl HUH日ER Of 90日EGREES TURHS IH TIIE CRACK PATH C N2 HUHBER OF 45 OEGREES TURHS IH THE CRACK PATII
E C 車率志 JAERlS STEAH TA8LE 取
E
C SIEAHZCPT VIISIHOEX1 IHDEX=O 苧) SUDCOOLED WATER日R SUPERIIEATF目 STEAHlHPUT s日TII PRESSURE
AHD IEHPfRATURE C 1 H日EX=1 -ーgt SATURATEO STEAH lHPUI TEHPERATURE C IHOEX=宮崎⑤gt SATURATEO STEAH lHPUT PRESSURE C IHOFX=3 -gt SATURATEO WATER INPUT TEHIgtfRA1URE C I HnEX=~ -回) SA1UIlAIEO WATER lHPUl PRESSURE
E 000001 IHPlCIT REAl竃6 (A-IIO-Zl 0000日 日HMON IfPI PO ToltLDFF AR IH COOH TIIETA
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000006 PCV 669lsquo757Eφ3 000007 HSTfP 200
000008 1 READ C910EHD=10001 IHPOIOP日IIIRESII00009 REA日(9151 ELEWEOEKARHIH2
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EK EK12
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C 000035 DP - (PO-PB)FLOAT(HSTEPgt 000036 PL - P8 000037 30 CALL PR(PLPCCPTGCXEXTIC) 000038 IFUCE02) GO TO 55 000039 1FUCNE3) GO TO 40 000040 IK bull 1K+1 000041 PL - PLraquo0P 000042 1FUKLTNSTEP) GO TO 30 000043 GO TO 55 000044 40 PD1 - PL-PCC 000045 NH2 - NSTEP-IK
C 000046 00 50 I-1NM2 00004T PH - PLraquo0P 000048 CALL PR(PHPCCPTGCXEXTICgt 000049 IFUCE82) GO TO 55 000050 P02 - PH-PCC 000051 IF((PDllaquoPD2)LTO) GO TO 100 000052 PL bull PH 000053 P01 = P02 00005 50 CONTINUE
C 000055 55 PRINT 75P0T0P8 000056 GO TO 400 000057 100 COHTINUE 000058 PDL - PD1 000059 PDH bull= PD2
000060 000061 000062 000063
DO 200 1=150 PX bull (PHlaquoPOL-PLlaquoPOH)(PDL-POHgt CALL PR(PXPCCPTGCXEXT1Cgt POX bull PX-PCC
000064
000065
IF(ABS(PDX)LTTHRESH) GO TO 300 laquogt THRESHOLD VALUE WAS CHANGED BV HASH laquobulllaquo laquobulllaquo THRESHOLD VALUE WAS CHANGEO BY ISO 620206 laquolaquolaquo
IF(ADS(P0X)LT1E-3) GO TO 300 IF(ABS(PDX)LTSE-3) GO TO 300 IF(ABS(P0X)LT1E-2) GO TO 300
IF(ltPDXlaquoPDH)GTO) GO TO 250
000066 000067 000068 000069 000070 000071
POL - POX PL - PX GO TO 200
250 PDH - PDX PH - PX
200 CONTINUE
000072 000073 000074 000075 000076 000077 000078 000079 OOOOSO
PRINT 220PlPHPDLPDH GO TO 1000
300 CONTINUF EN GH AREA PER ED EK
PCCPO AREAGC 144gtAREA 12laquoPER 12raquoED 12laquoEK
000081 PRESS - PCC
000082 000083
CALL JAERI(PRESSTEHPV0LGENTAGENT0G2gt CALL JAERI(PRESSTEHPVOLFpoundNTAFENTOF4)
000084 00008S 000086 000087 000088 000089 000090
PCC - PRESS TS2 bull TEMP H1 - EHTAF H2 bull ENTAG HHE - XTlaquoH2raquo(1 GO TO 500
400 CONTINUE
000091 000092 000093
PRESS = PO TEHP raquo TO GO TO (111213)
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JAERI-M 87-121
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IF(lCEQ2) G口 10 55
IF(lCHE3) GO TOlsquoIK 田 IKφ1
Pl bull PlDPIF([KLTNSTEP) GO TO 30
GO TO 55 ~O POI bull Pl-PCt
NM2HSTEP-IK
00 50 1IHH2PH bull PlOPCAll PR(PHPCCpTGCXEXTICl lF(lCEQ2) GO TO 55
P02PH-PCC IF( (PDIP02)LT0) G日 TO 100
Pl bull PH
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00005B 日l bull POl
000059 PDH bull PD2
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PDl bull P日X
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G口 I日 200
250 POH bull POX
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300 COHT I HUf
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C 000100 PO PRESS 000101 TO TEMP 000102 VLO - VOLF
C C 111 III NO CHOKING II I I I C filaquo2 = 2raquoR0(P0-PDgt - 2laquoai)HFTlaquolaquo3)UDFnNlaquogt C laquo 2laquoLflHFTlaquoraquo3raquo(3215LDMFTSlaquolaquo2WINlaquolaquo2 C 2laquo3215laquoLBMlaquoraquo2(FT12)raquoraquo2Slaquolaquo2 C bull 23215raquo144laquo(LBHlaquoSFTraquoraquo2)laquolaquo2 C - 926496raquo(LBMlaquoSFTltlaquo2)laquolaquo2 C
000103 GC2 9266112laquo(P0-PBgtm0 000104 GC - SlaquoRT(GC) 000105 GN = AREAraquoGC 000106 PCC bull PB 000107 XT - 0 000108 XA - 0 000109 AREA - 144laquoAREA 000110 PEB bull 12laquoPER OOOllt EB - 12laquoED 000112 EK - 12raquoEK 000113 GO TO 510
C 000114 500 CONTINUE
000116 CALL JAERKPRESSTEMPV0LGENTAGENT0G2gt 000117 CALL JAERKPRESS TEMPVOLFENTAFENTOF4)
C 000116 000119 000120 000121 000122
C 000123 510 PRINT 600 000124 PO bull P0raquoPCV1E-3 000125 PRINT 605PO 000126 TO = ltT0-32)18 000127 PRINT 610TO 000128 GO TO (520530540)IN 000129 520 PRINT 615IN 000130 GO TO 550 000131 530 PRINT 616IN 000132 GO TO 550 000133 540 PRINT 617IH 000134 550 PB = P8PCV1E-3 000135 PRINT 620PB 000136 PRINT 650 000137 EL - 254laquoEL 000138 PRINT 710EL 000139 EW - 254laquoEW 000140 PRINT 720EW 000141 ED = EDlaquo254 000142 PRINT 670ED 000143 DH raquo 0Hlaquo254raquo12 000144 PRINT 730OH 000145 PRINT 695XIO 000146 EK = EKgt254 000147 PRINT 675EK 000148 AREA = AREA2542 000149 PRINT 660AREA 000150 PER = PERraquo254 000151 PRINT 665PER 000152 PRINT 680AR 000153 PRINT 685Nl 000154 PRINT 690N2 000155 PRINT 700THRESH 000156 PRINT 750
C C 1 LBH(FT2raquoSgt = 488243 KGltHraquo2laquoS)
PB - PRESS TSA = TEMP 111 bull ENTAF H2 bull= ENTAG XA bull lt H H E - H 1 ) ( H 2 HI)
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E 11 CAll JAERI(PRESSIEHPVOlFEHIAFEHIOF3)
GO 10 2000 12 CALL JAERIPRESS TEHPVOlFEHIAFEHIOFlsquo】
GO 10 2000 13 CAll JAERl(PRE5SIEHPVOlFEHrAfEHrOFO)
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且 2lDHFT3(3215lDHFTS2)11 H2
bull 23215L日H2(FTtI212S2
軍 23215144ClDHOSFT2)E
bull 926496lBHS1 FI2)2
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GC2 bull 9266112(PO-PB)Vl日GC bull SQRT【GC)
GH bull AREAGCPCC bull PD
XT O XA OAREA bull 144 oAREA
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GC bull GClaquo4S825 PRINT 770GC GH = GHraquo04536 PRINT 800GM PCC laquo PCC-laquoPCVlaquo1 PRINT 850PCC PRINT 900XT PRINT 950XA GO TO 1
000166 10 F0RMATlt1104F100) 000167 15 F0RNAT(5F1002110) 000168 75 FORHAU-10Xlaquolaquolaquo FLOW IS NOT CHOKED FOR THIS CASE bullbullbull
13F102) 000169 220 FORHATC-laquolaquolaquo FAIL TO CONVERGENCE bullbullbull bullbulllaquo TRY TO INPUT MUCH
bullLARGER THRESHOLD VALUE laquolaquolaquo4F154) 000170 600 F0RMATC1 STAGNATION PROPERTIES bullbullbullgt 000171 605 F0I)HATC0PRESSUREltP0)F1002XKPAgt 000172 610 FORHATCOTEHPERATUREltT0)-F1012XCgt 000173 615 FORHATCOINPUT INDICATOR(IN)- 15 ---gt INITIALLY SATURATEO LI
raquolaquoUIDINPUT TEMPERATURE ONLY) 000174 616 FORHATCOINPUT INOICATOR(IN)- I 5 ---gt INITIALLY SATURATED LI
bullOUIOINPUT PRESSURE ONLY) 000175 617 FORHATCOINPUT 1ND1CAT0RUN) bull 15 ---gt INITIALLY SUBCOOLED LI
bullQUIDINPUT BOTH TEMPERATURE AND PRESSURE) 000176 620 FORMATCOBACK PRESSURE(PB)- F10 t2X KPAgt 000177 650 FORMATCOraquolaquolaquobullraquo CRACK GEOHETRY laquoraquolaquolaquoraquo) 000178 660 FORHATCO AREA-F1042X CHraquolaquo2) 000179 665 FORHATCO PERIMETERF10 2 2XCH) 000180 670 FORMATCO0EPTHF1O22XCH) 000181 675 FORHATCOROUGHNESS HEIGHTE1242XCM) 000182 680 F0HHATC0AHEA RATI0ltAEA0)-F102) 000183 685 FORHATCONO OF 90 DEGREE TURN110) 000184 690 FORHATCONO OF 45 DEGREE TURN-110) 000185 695 FOBHATCODEPTHHY0R 0IA-F101gt 000186 700 FORHATCOTHRESHOLD VALUE F105Mgt 000187 710 FORHATCO 2C-F I052XCHgt 000188 720 FORHATCOCODF1052XCH) 000189 730 FORHATCOHYDR OIA-F10 5 2XCM) 000190 750 FORHATCOlaquolaquolaquolaquo OUTPUT ) 000191 770 FORMATCOCRITICAL HASS FLUX E154 2X KGMraquoraquo2SEC ) 000192 800 FORHATCOLEAK RATE E1542XKGSEC) 000193 850 FORHATCOPRESSURE AT EXIT PLANE - F1012X KPA1 000194 900 FORNATCODUALITY AT EXIT PLANE -F104) 000195 950 FORHATCO 8UALITY AT BACK PRESSURE gtFI04gt
000196 000197 FORTRAN 7 JZK500I-1 JZK500I-1 JZK500I-I
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7 ERROR HESSAGES PROGRAH NAMECMAIN )FLAG(Igt0PT1H12Elt2gt NAHPP NAHCD THE COMMON BLOCK HAS THE ELEMENT ALLOCATED ON AN INVALID BOUNOAR NAN-PP NAHDH THE COMMON BLOCK HAS THE ELEMENT ALLOCATED ON AN 1NVAL10 BOUNOAR NAHPP NAHsTHETA THE COMMON BLOCK HAS THE ELEMENT ALLOCATED ON AN INVALID 6OUN0AR
SUBROUTINE PR(PCKPCCPTGCXEXT1C)
IN=1 --gt INITIALLY SATURATEO LIQUIDINPUT TEMERATURE ONLY INlaquo2 --gt INITIALLY SATURATED LlflUlOINPUT PRESSURE ONLY 1N3 --gt INITIALLY SUBCOOLEO LIQUIDINPUT BOTH TEMERATURE AND PRESSURE
IMPLICIT REALraquo8 ltA-H0-7gt CONHON PP POTOXLDFFARINC0DHTHpoundTA
OOOOOS 000006
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000007 000008 000009
PRESS - PO TEMP - TO GO TO (123)IN
INPUT TEMPERATURE ONLY
1 CALL JAERHPRESSTEMPV0LFENTAFSL03gt
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INPUT PRESSURE ONLY I II
2 CAIL JAERKPRESSTEMPVOLFENTAFSLO4) TO = 1EHP VLO bull VOLF GO 10 1000
1NPU1 no III PRESSURE AND TEMPERATURE III
3 CALl JAERKPRESS TEMP VOLFENTAFSLO0gt VLO bull VOLF
1000 CONTINUE
PRESS - PCK
CALl JAERKPRESS TEMPVOLGENTAGSGC 2) CALl JAERKPRESSTEMPV0LfENTAFSLC4gt
PCK = PRESS TS - TEMP VGC = VOLG XE = (SLO-SLCW(SGC-SLC) CN = 10 J F(XELT005) CN=0raquoXE XT CNraquoXElaquo(1 -EXP(-BltUD-)gtgt XH - CNraquoXE-XTBKXLD-12)
200 PCI - PCK-05 PC2 bull PCKt05
PRESS - PCI
CALL JAERKPRESS TEHPVOLGENTAGSGI2) CALL JAERKPRESSTEMPVOLFENTAFSLt4gt
PRESS PC2
CALL JAERKPRESS TEMP VOLG ENTAG SG2 2) CALl JAERKPRESS TEMP VOLF ENTAFSL24) TS - TEMP OSL - SL2-SL1 OSG - SG2-SG1 OXE - -(lt1-XEgtlaquo0SLraquoXElaquo0SGWltSGC-PICgt GC2 = (XTraquoVGCPCKAKAPPA-(VGCVLOgtlaquoCNlaquoOXE)32174144 GC - 1GC2 IF (GC2GT0) GO TO 50 IC - 3 RETURN
50 GC=S0RT(GC2gt DPT bull GC2laquoVL02CDlaquo2314n44laquoARlaquolaquo2 PT = PO-OPT IF (PTGT3) GO TO 100 IC - 2 RETURN
100 CONTINUE
PRESS - PT
CALl JAERKPRESSTEHPVOLGENTAGS2)
PT - PRESS TS - TEMP VGT - VOIG VGH - (VGKVGO2 AI - (1 - 2laquo(1 -ARWXLD)AR GH2 = GClaquoltl t ] A Iraquoraquo2gt2
ACCELERATIDNAL PRESSURE DROP OPA - GH2laquoXTlaquo(VGC-VL0)
FRICTIONAL PRESSURE DROP DPF = FFlaquoULD-12)raquoGH2raquoC(l-XH)raquoVlOtXHlaquoVGM)2
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XH bull CNXE-X10CXlO-171
200 PCl bull PCK05PC2PCKφ05
PRESS bull PCl
CAU JAERI (PRESS TEHP VOLG ENTAGSGI 7)
CAU JHR 1 (PRESS IEHP VOLF [N1Af SL 1》
PRESS bull PC2
CAll JAERIIPRESSTEHPVOlGEH1AGSG22) CAll JAERI(PRESSTEHPVOlFEH1AFSL24) IS TEHP
OSl bull SL2-Sll
OSG SG7SGlOXE =〈【I -XEl OSL XEoOSG1ISGC-~lCIGC (X富VGCIPCK I AKAPPA -IVGC -VLO oCNoOXE) 132114144
GC2 罵 IGC2IF (GC2G10) GO 10 50
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P1 bull PRESS
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VG1 bull VOlG
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GH2 GC7111AI2)2AttELERA11日MAl PRESSURE OROP
OPA 附20XTo(VGC-VLOJ
FRICTI日制Al PRESSURE DROP
OPF FFO(XlO-12JGH20111_-XHJoVlOX制oVGHJI2
PRESSURE OROP OUE 10 AREA C制ANuE
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TOTAL PRESSURE DROP THROUGH CRACK PCC bull PT-(DPADPFlt0PAA)J2174144-DPG
000069 RETURN 000070 END FORTRAN 77 ERROR NESSAGESl PROGRAM NAHEltPR )FLAG(1)OPTIMIZED) J2K5001-1 NAHlPP NAHlCD THE COHHON BLOCK HAS THE ELEHENT ALLOCATEO ON AN INVALID DOUNDAR JZK500J-1 NAHlPP NAHtDH THE COHHON BLOCK HAS THE ELEHENT ALLOCATED ON AN INVALID DOUNDAR J2K5001-1 NAMiPP NAHtTHETA THE COHHON BLOCK HAS THE ELEMENT ALLOCATES ON AN INVALID DOUNDAR
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JAPAN lt USA
PJAP laquo 0070308laquoPUSA TJAP raquo 0555556laquoltTUSA-32) VJAP = 0062427laquoVUSA HJAP - 0555556laquoHUSA SJAP - 0555556SUSA
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USA lt JAPAN
PUSA TUSA VUSA HUSA SUSA
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TUSA bull 18rJAPt12VUSA 160187aVJAPIIUSA bull 18 IIJAPSUSA 冒18SJAP
jiliti--
-31-
JAERI-M 87-121
SB 6 JfWS3-KlclaquofcSEPRI0JlIJPtlTpoundfli
laquoraquoraquo STAGNATION PROPERTIES
PRESSURE(PO) 15500 KPA
TtNPERAllllllltTO)= 2880 C
INPUT lNDICATOR(IN) 3 bull--gt INITIALLY SUDCOOLEO LIQUIDINPUT UOTIl 1ENPERATURE AND PRESSURE
BACK PRESSURE(PB) 1014 KPA
CRACK GEOMETRY
2C = 635000 CH
COD= 003300 CM
DEPTH 571 CM
IIYDR DIA= 006566 CM
DEPTHIIYDR 01A = 870
ROUGHNESS HEIGHT 062000-03 CM
AREA = 02095 CM2
PERIMETER 1277 CM
AREA RAT10(AEA0)= 100
NO OF 90 DEGREE TURN= 0
NO OF 45 DEGREE TURN= 0
THRESHOLD VALUE = 001000
OUTPUT
CRITICAL MASS FLUX = 043900+05 KGM2SEC
LEAK RATE = 091990+00 KGSEC
PRESSURE AT EXIT PLANE = 61816 KPA
QUALITY AT EXIT PLANE = 00112
QUALITY AT BACK PRESSURE raquo 03643
-32-
噛
titil--Illit--lie-
JAERI-M 87-121
表B6 原研版コードによる EPRI例題解析結果
ldquo STAGHATIOH PROPERTIES 車窓噂
PRESSUREIPO) 15500 KPA
TEHPER111I1E(10)白 2880
tNPUT lHDICATDII(tH) gt tHITt LLY SUnCOOLEO LtQUIDIHPUT U0111 lEMPERAIURE AHO PRESSURE
UACK PIIESSUIlEIP日) 1014 KPA
定事獄事蹴 CRACK GEOHETRY 事噂康志事
2C= 635日00 CH
C日日 003300 CH
OEPTH= 571 CH
HYDR DIA- 006566 CM bull OEPTHHYOR OIA= 870
R日UGHHESS IiEIGIIT= 062000-03 CH
AREA= 02095 CHo事2
PERIHETER= 1277 CH
AREA RATIOIAEAO)= 100
HO OF 90 DEGREE TURH= 0
NO OF 45 DEGREE TURN=
THRESIiOLD VALUE 001日00
事事覇ldquo OUTPUT -
CRITICAL HASS FLUX 043900+05 KGH車窓 2SEC
LEAK RATE 091990+00 KGSEC
PRESSURE AT EXIT PLAHE 61816 KPA
QUALITY AT EXIT PLANE 00112
QUALITY AT 8ACK PRESSURE 03643
J1
1
9
トILLttu
LFLドEKFbfgzhrreE
-32一
pound
exit plane Ac
Ai(z=12Dh)
inlet plane Ao
19B7 March 11
13 4 laquo Tf ft L13
I Po =6865 kPa =I 50000
0 0-5 Dh(mm)
i i i i i i i
0 01 02 03 1967 Apr 9 iso COD(mm)
33
14 BWRjlfe^ToKMKGciCODiff lBMSi (2c = 100 mm)
~明旬同司~~明弔問_--lt-~一一ー 1
一 一一hellip一一一一
50000
た白河
7ζ
infin7HNH
(2NE~E)UO
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48um
PO =6865 kPa To =28450C
2C=100 mm k =30um e4
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tl
O
03
05 Dh(mm)
01 0-2 COD(mm)
O
O 1ge7 Apri 9 i田
inlet plane Ao
BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 100 mm) 図41
4EA L
き裂寸法図3
1987 March 11
o o o o in
JAE
RI-M
87-121
(s2iu6gtj)D9
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-13
-
」〉同河目
1
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128 16B
48
Po= 15651 kPa To= 3249セ2C=100mm k= 30μm
pc
一一一一一一一一一一一 一
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υ lt)
50000
(的
NEmv-)υ
B
B
B
4
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凡 =6865kPa To =28450C 2C=50mm k =30um
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51
O 05
Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
O O
Dh(mm)
o 01 0之 03COD(mm)
05 o
19amp7 Aprillgt iso
PWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係
(2 c = 100 mm) 図6BWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係
(2 c = 50 mm)
1銘7April 17 iso
図5
JAE
RI-M
8
7-1
21
(sBgt|) DM Lfgt o
co CQ torn
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O
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9 -14
-
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PO =6865 kPa To =2845 oc 2C=100 mm
k =30um
20 50αm
48
Po = 15651 kPa 了 =32490C
2C =20mm k =30μm
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10
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5gpm
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yen() h
O
Dh(mm羽n
o 01 ひ2 03 COD(mm)
05 O o
Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
05 O
la7 AprillO is図8 BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 100 mm)
T鎖rIMay7 Iso
図 7 PWR運転条件下の質量速度GcとCODとの関係 (2c = 20 mm)
JAE
RI-M
8
7-1
21
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o O Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
O 05
o 01 02 0-3 むOD(mm)
Dh(mm)
19S7 May 11 iso
BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 20 nun) 図 10
1987 May 7画
BWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 50 nun) 図9
JAER
I-M
87-121
(s6gtt)DM
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CO
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10
ダWc20fF
T 0 =32490C 2C =50mm k =30μm
20
10 4
PO =15651 kPa To =3249OC 2C=100 mm
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infin4E-N-
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Dh(mm)
o 01 02 03 COD(mm)
官賠7MayS is
PWR遂転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c = 50 mm) 図 12
1987A防illOiso
PWR運転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c= 100 mm) 図 11
JAE
RI-M
87-121
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20
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2C =20 mm k =30μm
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o 01 02 03 COD(mm)
05 o
1錫7May12 iso
BWR運転条件下の質量抗量WcとCODとの関係 (4B 8 B配管)図 14
PWR連転条件下の質量流量WcとCODとの関係 (2c=20mm)
1967 May7 Is
図 13
JAERI-M 87-121
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1987 May 15 iso
PWR遥転条件下の質量流量Wcと2cとの関係 (4B 8 B配管)図 16
BWR運転条件下の質量流量肌と 2cとの関係(12B16B配管)図15
JAER
I-M
87-121
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2C(mm) 20
1967 May 15也
1民r1May 9 iso
BWR速転条件下でWc= 1 3 5 gpmを与えるCODと2c図 18PWR運転条件下の質量流量Rと2cとの関係(12B16B配管)図 17
JAER
I-M
87-121
COCO CD
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2C(mm)
19J7 May明国
PWR運転条件下で叫=1 35 gpmを与えるCODと2c図19
JAERI-M 87-121
HMA Henry(DmWtilTil (12)
(i) mampltoamp $fl3 Wi = (gt ui Ai
3KSMB W 8 = lt o g u g A g (AD
(2) ilfampficopy^
d(WgUg+WiUi) =-Adp+dFw ltA2)
ffi^J^liaiCjS^^lttiii)llcj5^^(i^^^J0^trSiLTlaquo^^^^^-r5i (A2) (iWg=xW W = ( l - x ) W G=AW4ff l^ t
dp=-d[G x u g + ( l - x ) u ] (A3)
SJ^Bfra dG=OTltfc bullsect$raquopound (A3)laquo
dp=-GdC x u g + (1-x) u ) (A4)
i tt S o Bgf^fite throat g|5Tpound t 5 C i ^
c - _ [ d ( x u g + ( l - x ) u i 3 _ c d x k + ( l - x ) u i ^ 5 )
K l ^ f t laquo throat SiJKfclr
- g - k - 0 CA6)
T5o (A5) ICfe^TuipoundxlttkTg3gLrsecto
(A 7)
xG = lt0g ug a
(1-Ug =
- x) G = P ui
kui ( 1 --a)
fcOai ufB4-T4i
U ] = xv R +k ( l-x)vi c U ] = k (A 8)
tiss cn (A5)iclaquoAtn(i-^-=oatLT
-21-
JAERIM87121
付録A Henryの臨界流モデル (12)
乙乙では仰を導入しておく
Moodyは1成分2相混相流の質量速度を熱的平衡のもとで求めたここでは非平衡モデルを用
いてよどみ点状態量のみを既知として質量速度を求める
(1)連続の式
(2)
I夜相
蒸気相
運動量の式
W ρU A
Wgρg ug Ag
d (叫Ug+WU) =-Adp+ dFw
(A1)
(A2)
圧力勾配による外力と運動量による外力は摩擦力より大であるとして摩擦力を無視すると (A2)
はWg=xWW=(-X)W G=AWを用いて
dp=-d(Gxug+(l-X) u)
臨界流では dGOであるから (A3)は
dp-Gd( xUg+ (-x) u)
となる臨界抗態は throat部で生じることから
dxu~+ (1 -X)U _ dxk+(I-x) u G f= ー(- ~-g --- )=ー〔dp dp
臨界条件は throat部において
dG I
dp l - V
である (A5)において Uを xとkで表現してみる
xG =ρg ugα
(l-x) G =ρI UI (1-α)
Ug= kUI
よりαとUgを消去すると
U=2Svg+k (l-x)vLG k V
dGとなる乙れを(A5)に代入すれは一一ー=0を考慮して
dp
-21ー
(A3)
(A4)
(A5)
(A6)
(A 7)
仏8)
JAERI-M 87-121
-G- = C xk+ (1 -x) v f + k O - x ) v ) G 3
= G - d _ [ ( x k + c l - x ) ) x v f f + k ( l - x ) v n ( A g )
G ^ - ( - ^ - [ x k + ( l - x ) ) x v raquo V gt r ^
i S^^S f f t ^ i
G2
c = -c |-l+x(k-l)mdashlaquo+^l+2x(k-l)+v2 0c-l)+k(l-2x) g
civ ~ mdash V7 dk + l+x(k-2)-x 2 (k-l)^+x a - x ) ( v i - p E ) ^ r (All)
(a mtiimv-r4bLltimjpoundti-ampo cornsitix^
d v laquo x dx yen
g + ( v g - v ) ^ Go=~C x ^ g + ( v g - v ) ^ ] (A12)
- 2 2 -
JAERI-M 87121
xvg+k(1-x)v _G-1=一一(xk+ (1 -x) (XVg-rKkyenJ -1) V) GJ dp
=G1-〔xk+(1-x))xv+ k (トx)vL) ) (A9) C1p q II k
よって
Xv+k (1-x) v G=ー〔百E〔lxk+(1-x)lb I〕1 仏10)
微分を実行すると
G ト=一〔守t七か1川1作川+x(α併山kトk-l寸1川)川伽+~(1μ1+2x(k- 1) 川+刊v)ωω2恥刺(X-l)刊)dp k
一一一一一 dv Vn dk + l+x (k-2)-x2 (k-I) )高I+x (1-x)(v)-in石 J-1ωJ)
乙乙で次の仮定を設ける
(1)液相は非圧縮性とするすなわち生 odp
(2) 流れは低クオリティもしくは高圧とする乙の場合k宇 1としてよい
以上の仮定を(All)I乙適用すると
x-p
d一d
lsquovv a
w
lsquo+
V--D-
Ju
一JUx
一一2
e
G
(A121
が求まる乙れが閣である
-22ー
JAERI-M 87-121
ID EPRii$mmv7^-yzmwmmnv-7^-ysTEAMzicmpoundMz-tzo (2) EPRIJRraquolaquo7 ri-f-yilBWIKraquoa+^i-^gtlfflcopy(ftraquoOfcraquoKlaquoffcK +
7^-f- bull JAERI poundfF$ L poundltDifC1ampraquopound LT STEAMZ poundraquoVvfc0
(3) lt OS LAcopy LSI Hi (THRESH) S A f - K L f c fttfcampraquottLfcraquopoundttltltD f i ^^ f tLT^Sc original)iSTlTHRESH=l E -3Tofc 0
SB cKilJf-9 FORMAT pound ^ t 0 SB 2 ( c A ^ r - ^ copy ^ i i ^ amp ^ t o SB3IC Cl)KElaquoSlT^SttraquotS4-ro SB 4KJCL-- C O + K A ^ f - ^ ^ S f t f t n T^So SB 5raquocH5fliS7degn^ 7AlaquoJxh^ 0 SB 6fcftJMpoundSatfJlTIgt5o ^reg
JAERI-M 87121
プログラムリスト
以下に (1)IC記載されている漏洩率解析プログラムを原研機lζマウントさせたリストを示す
原プログラムとの変更点を以下lC示す
(1) EPR 1版蒸気表サブルーチンを原研版蒸気表サブルーチンSTEAMZI乙置き変えた
(2) EPR 1版蒸気表サブルーチンと原研版蒸気表サフツレーチン聞の単位換算のために新たにサ
フツレーチンJAERIを作成しこの中で単位換算をしてSTEAMZを呼んだ
(3) くり返し計算のしきい値 (THRESH)を入力データにした 計算が発散した場合はこの
値を大にしてやる original版ではTHRESH=l E-3であった
表Bllζ入力データ FORMATを示す表B21C入力データの意味と単位を示す表B31乙
(1)に記載されている計算結果を示す表B4にJCLを示す乙の中に入力データが定義され
ている表B51ζ原研版プログラムリストを示す表B61C計算結果が出力されている
値と表B3の値とを比較すると両者は一致しているのでマウントは成功したとみなした
-23-
乙の
付録B
1
1
1
(
1
1
J
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JAERI-M 87-121
SB 1 Kfif-9 FORMAT
I N P U T D A T A S H E E T PACE OF
ft IB ft -rvrtLt JOB NO raquo - K laquo f l t PUNCH i t 1 i 7 3 - 8 0
IBJOB m VES DECKNAMB NO
J
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7 8 9 0 1 H S C 7 H Q 1 n lt j 6 M 9 0 1 7 3 4 5 6 7 8 9 0 I 3 4 S 6 7 I 9 0
IINKITJWII PlrfW^) Traquo4CHfiT) PBfW^W TiHRBJHtw l h i i i i i h i i u j i EU(flH^) BWii)i EKflfM -iW EWCmo bull v1) ftRCMraquoiri M - t l ^ n ^ l ( ( i
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1 l 3 7 8 9 1 0 1 2 3 4 5 7 1 9 0 1 H lt S f T 1 gt J I 3 1 5 t 7 1 1 V 1 I J 4 ( f 7 1 ) |0
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pound$ltpound ^ m m M amp t l IN J poundjampffl t tf traquo9Jte tt L = 1 tmfc S S ^ A ^ J
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P0 Jltfjampllj kPa mtstgt TO J pound pound pound degC PB WE kPa THRESH lt 9jgLff3yen0LtMI a L EPRI copy original IgTfJi 1 E -3
EL S K pound ( = 2 c ) cm EW sectsectIMP^f i (=COD) cm ED $ampamp cm EK yen^SiBraquoampcopy^i cm AR iiSPiBMAPBlaquo tpound L A C A 0 lt 1 Nl SgtISamp K fc tt 5 90deg ft laquo3 $ tt L N2 SraquoraquoIBfctf 345deg ffljPOft 4- L
- 2 4 -
]AERI-M 87-121
喝事表B1 入力データ FORMAT
INPUT DATA SHEET PACE OF
氏 名 a日f-付~ ず司円品名 1 I 73-8C
情lsquo 宅相S1 回胃テー守番
123 511 a 唖 I~ I 1 J S 6 由 0E023a 唖jgI 2 1 5 6 IJ I~ 1 ~ bull 5 6 B 唖 I~ I 2 3 S 6 a J~ I 1 1 5 6 r 9 ~ I 1J 56 8 9ea
則的問1)11 I r91 ~~I~ 1州 i lT骨 iacutefHφ~画 IIPB ~fi~OslashI削 川eslf(何回 111i i 1 i 11111111 i i i LI(閉 W k61~)1 ~yj lI Ii IA 外 IleETHfilil~Ii特 I J(I G~~里世うJ IethampCfl~fIJlIill(Ilitgt 1 1 I fz(Iq 戸~I i 1
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IIl1EI7 ~I川ATiIo_剛開剛醐
表B2 入力データの意味と単位
変数名 物理的意味 単位 備 考
i
l
IN よどみ点の流体条件分別指数 |な し1=1飽和水温度を入力
=2 飽和水圧力を入力
=3サプクール水
温度と圧力両方を入力
kPa I絶対圧力
カ
度
圧
温点
点
み
みど
ど
圧
よ
よ
背
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0
8
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T
P
kPa
なし IEPRIのoriginal版では1E-3
であった
THRESHIくり返し計算のしきい値
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Nl き裂道筋における90曲がり数|な し
N2 き裂道筋における450 曲がり数|な し
-24-
OS99U0O raquolaquolaquolaquoraquo 3SI3M3X3 9 _bull t9 (Iraquod3)HN3SV31 laquolaquolaquoraquolaquolaquolaquolaquoraquolaquolaquoraquoraquolaquolaquo ttgt9$UO0 bull 0 0 O
- Z9000
-0 illS poundpound00 SE9 raquolaquolaquo
smuoo raquo Nraquonx s Mam 06 ov3 (H3)Honoa (tnxudaa (inxios ltH3gtDS SSIMOO raquo tOO VIOl 088Z OOOSSl pound KM Iyen9poundll00 HS3HH1 (ISmSd (3)01 CISS)0d NI 0S9SU00 raquolaquolaquoraquolaquolaquobullbulllaquolaquolaquolaquoraquo 3SI3S3X3 9 V 29 (I8d3gt11M3
-)Hm raquoraquolaquoraquoraquolaquoraquo
limiOO 00 10036013 9pound nomoo laquoinosAS aa tood90id spound
09 33X3 B2 ^^03^1 33X3 H
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V3VpoundK6rr=0S 2pound1803 33X3 3
laquo 13P B3SI) 30 ISH laquo laquoraquoraquolaquoraquoSXXXlaquolaquoXXlaquoSXXkSXlaquoXlaquoXSXlaquoXSXKkraquoSXXlaquoXlaquolaquoXXSKXlaquoXXXlaquolaquoKXXXlaquokXX ttXtIliXIXMlltMaHtltBraquoIKtSltXiattlSIXXXtXKlaquoIlaquoKISlaquoltliXlllaquotXraquolaquotX 308d SIVAIBd 30 1SI1 laquo araquolaquoXraquoraquoraquoraquoraquoClaquolaquolaquolaquoSlaquolaquoXIlaquoKlaquolaquoltKalaquolaquolaquoltraquoKKXalaquoKXXKlaquoSKXXlaquolaquoKraquoraquoXKXS
0000000OJ000-TSPZ6-8ANVS H8VdB0rlaquo -aaoflssvd8S6O0-dnoHssiB6p-a3sn u
laquo0Zgt-13r319SWS=SSn3SSH (SO0000)-3Mtl00-Altld8raquoSSyi3H3n9IHSraquoH
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bullgt010 raquoiN51a 1CX3 i jl J nraquonn
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33S9U 0O+3li3S situ laquo3l
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0 sMwru 33h33d S^ JO ON
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W3 e0-300^bull =1^3I3H SS3NM-jn0S
VO 2iS =Hld30
vO iiJt dil3wla3d
Vgt3gt0 9oOZ raquoraquo3HV
raquobull AU13M039 3raquob0 bull bullgtraquobull
bullgt3laquo bullgt 10 t raquo8d
3 8192 raquo01
raquodM QOSSl =0d
bullbullbull S3Ua3dOlaquorl N0I1raquoN3raquo1S raquobulllaquolaquo
en ^S^M^T^M -c iHda e -a
IZI-A8 W-IH3V1
JAERI-M 87121
表B3 EPRIコードによる例題解析結果(1)
bullbullbullbullbull STAGNlTJON ~ROP[R7tES bullbullbullbullbull
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PEロ2刊ETぞp- 1277 C~lsquo
DEPTM- 572 C帆
OlOUriNESS HEIG1τb2DE03 C納
AREA RTIO= 100
~O 01 gt0 vEG夜~E 7υ
NO 0 ~5 0岳町EE iUMN宮
OEPTHノ IHγP~Dl lsquo 1- 品 70
bullbullbullbullbull ouτPUi bullbullbullbullbull
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表B4 JCL リスト
E20 Vl0l20 ltltlt JCl STATEMEHTS llST gtgtgt DATE 040887 TIME 15=54
IIF9215097 JOD lt20729215095801 JOB 2l6T001I00C01I02E00SIIP ) ISH且SHIGUCHClAss-aPRTVOOTIHE-(000005)11 HSGCl且SS=SHSGlEVElz(201)11 USER-J9215GROUP-G0958PASSWORD-J08PARM S-AMYR9215L-0002C-0000000 RER E~s1s2ss事 llSTOF PRIVATE PROC bull 司R1181gE-lsquo=a1g llSTOF USER JCl bull 22竃g
2 11 EXEC FORT77 11 SO=J9215lEAK 11 g=FORT 11 A=ElM(JAERI1)SOURCEDE8UG(SU8CHK)
11 11 EKEC l~ED77 28 11 EXEC GO 35 IIFT06F001 OD SYSOUTz 00111011 36 IIFT09F001 DD bull 00111111 竃司EglfAKCHTl(EPRJ 62 4 6 fXERCISE s00112650 s1M PO(KSI) TO(C) P8(KSI) THRESH 00113641s 155000 2880 1014 001 bull 00113755 2C(CM) COO(C) DEPTlHC) ROUGH(CM) AEIAO 90 TURM 45 TURN bull 00114645 635 0033 5715 000062 10 0 0 00115644a竃LEAKCMTL(EPRI) 61 4 6 EXERCISE SS00116650
-25ー
JAERI-M 87-121
000001 000002
000003 00000 000005
000006 000007
FORTRAN 77
SB 5 V10L31 OATE 8704OB TIME 155947
EPRlS PROGRAHH FOR LEAK RATE THROUGH CRACKS COPIED FROM EPRI NP3540-LD APRIL 1984 ON 19860304 ISO LEAKF0RTUIAS8704) COMPLETED ON I9B7 4 8 OY HASH
xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xlaquox COHPLETEO ON 62 4 8 raquoxlaquo XXXXXXKXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
laquoxx THE INPUT TO THE PROGRAM laquoraquobull
FIRST CARO IN-1 bull-gt INITIALLY SATURATEO LI0U10INPUT TEMERATURE ONLY IN2 --gt INITIALLY SATURATED LIQUIDINPUT PRESSURE ONLY IN-3 bull-gt INITIALLY SUBCOOLED L10U1DINPUT BOTH TEHEBAIURE AND PRESSURE PO - STAGNATION PRESSURE (KPA) TO raquo STAGNATION TEMPERATURE ltCgt PB = BACK PRESSURE (KPA) THRESH - THERSHHOLO VALUE ORIGINAL VALUE = 1E-3
SECOND CARD EL - CRACK LENGTH 2C (CM) EW bull CRACK-OPENING DISPLACEMENT COO (CM) ED = CRACK DEPTH L (CM) EK bull THE HEIGHT OF PROTRUSION OF THE ROUGHNESS GRAIN FROM THE HEAN
SURFACE (CM) AR - AREA RATIO = AEAO N1 = NUMBER OF 90 DEGREES TURNS IN THE CRACK PATH N2 = NUMBER OF 45 DEGREES TURNS IN THE CRACK PATH
laquolaquoraquo JAERlS STEAM TABLE raquolaquolaquo
STEAMZ(PTVIISINDEX) INDEX=0
IN0EX=1 1NDEX=2 INDEX=3 1NI)CX = 4
SUOCOOLEO WATER OR SUPERHEATED STEAH INPUT DOTH PRESSURE AND TEMPERATURE
INPUT TEMPERATURE INPUT PRESSURE
SATURATED STEAM SATURATE) STEAM SATURATED WATER INPUT TEMPERATURE SATURATED WATER INPU1 PRESSURE
IMPLICIT REALxS (A-H0-Zgt COMMON PP POT0JltLDFFARINCD0HTHETA
CD raquo 061 PA1 = 3 1 4 1 5 9 2 6 5 4 TIIEIA - 0 5 laquo P A I
1KPA= 1000NMxx2= 1000KGMSxx2= 100098XE-4 KGFCHxx2 - 100OlaquoE-498007031 LBFINraquolaquo2- 100068904 LDFMNxx2
PCV NSTEP
6894757Eraquo3 200
000008 000009
000010 000011 000012 000013 000014 000015 000016 000017 000018 000019 000020 000021 000022 000023 000024 000025 000026 000027 000028
1 READ (910END=1000) INPOTOPDTHRESH READ(915) ELEWE0EKARNIN2
PO = TO = PB raquo EL = EW =bull ED bull= EK -IK = AREA PER AREA PER EO -EK -Oil -
000029 000030 000031
1E3laquoP0PCV 18raquoT032 lE3laquoPHPCV EL254 EW254 ED254 EK254 0 = EWxEL bull 2laquoltpoundVEL) - AREA144 = PER12 ED12 EK12 4XAREAPER
XLO raquo E00H50laquoNK26N2 1FltXLDLE12) GO TO 400 RK = DH4EK FF = 10(2xDLOG10(RK)laquo174)laquolaquo2
IF(INEOI) THEN TEHP - TO TEHP= (TEHP-320)x05555556
- 2 6 -
JAERI-M 87121
表B5 原研版プログラムリスト
FORTRAN 17 Vl0L31 OATE 870408 T1HE 155947
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C flRSI CARO C IH司 1 ーgt IHITI~ l lY SATURATEO lQUIDIHPUT TEHEflATURE OHlY C I H包 2 ーgt INITl~LLY SATURATED lQUIDINPUT PRESSURE OHlY C 1 N-j ー gt INITIAllY SU8C801ED lIQUIDINPUT 80TII IEHERAlURE AND PRESSURE
C PO STAGHAT 10N PRESSURE CKPAgt C TO bull STAGHAIlON TEHPERATURE CC1 C PB 日向CK PRESSURE CKPA1 C TfIRESII ロ TIIERSIIHOlOVAlUE ORIGINAl VAlUE冨IE3
E C SECOHO CAR日C EL CRACK LENGTII 2C CCH1 C EW CRACK-OPENING DISPlAfEHENT C目白 CCH1
C ED CRAEK 日[PIHL CCH1 C EK THE IIEIGIIT OF PROTRUSIOH日F TlIE R日UGIIHESSGRAIH FROH TIIE HEAH
SURFACE CCHJ C AR 雪 AREA RATIO AEIAO C Hl HUH日ER Of 90日EGREES TURHS IH TIIE CRACK PATH C N2 HUHBER OF 45 OEGREES TURHS IH THE CRACK PATII
E C 車率志 JAERlS STEAH TA8LE 取
E
C SIEAHZCPT VIISIHOEX1 IHDEX=O 苧) SUDCOOLED WATER日R SUPERIIEATF目 STEAHlHPUT s日TII PRESSURE
AHD IEHPfRATURE C 1 H日EX=1 -ーgt SATURATEO STEAH lHPUI TEHPERATURE C IHOEX=宮崎⑤gt SATURATEO STEAH lHPUT PRESSURE C IHOFX=3 -gt SATURATEO WATER INPUT TEHIgtfRA1URE C I HnEX=~ -回) SA1UIlAIEO WATER lHPUl PRESSURE
E 000001 IHPlCIT REAl竃6 (A-IIO-Zl 0000日 日HMON IfPI PO ToltLDFF AR IH COOH TIIETA
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000006 PCV 669lsquo757Eφ3 000007 HSTfP 200
000008 1 READ C910EHD=10001 IHPOIOP日IIIRESII00009 REA日(9151 ELEWEOEKARHIH2
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AREA = EW事 El
PER 2CElltELJ AREA AREAI144
PER HRI12 EO bull f01l2
EK EK12
目11= 4AREAPER no EOOH+50ltH126ltH2
IfCXL8LE121 G8 10 400
RK OHIlsquoIEKFF = 101 C2-0LOG10(RK1f14 2
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-26-
JAERI-M 87-121
000032 PRESS PSAT(TEMP) 000033 P0 - PRESSraquo14223133 000034 EHOIF
C 000035 DP - (PO-PB)FLOAT(HSTEPgt 000036 PL - P8 000037 30 CALL PR(PLPCCPTGCXEXTIC) 000038 IFUCE02) GO TO 55 000039 1FUCNE3) GO TO 40 000040 IK bull 1K+1 000041 PL - PLraquo0P 000042 1FUKLTNSTEP) GO TO 30 000043 GO TO 55 000044 40 PD1 - PL-PCC 000045 NH2 - NSTEP-IK
C 000046 00 50 I-1NM2 00004T PH - PLraquo0P 000048 CALL PR(PHPCCPTGCXEXTICgt 000049 IFUCE82) GO TO 55 000050 P02 - PH-PCC 000051 IF((PDllaquoPD2)LTO) GO TO 100 000052 PL bull PH 000053 P01 = P02 00005 50 CONTINUE
C 000055 55 PRINT 75P0T0P8 000056 GO TO 400 000057 100 COHTINUE 000058 PDL - PD1 000059 PDH bull= PD2
000060 000061 000062 000063
DO 200 1=150 PX bull (PHlaquoPOL-PLlaquoPOH)(PDL-POHgt CALL PR(PXPCCPTGCXEXT1Cgt POX bull PX-PCC
000064
000065
IF(ABS(PDX)LTTHRESH) GO TO 300 laquogt THRESHOLD VALUE WAS CHANGED BV HASH laquobulllaquo laquobulllaquo THRESHOLD VALUE WAS CHANGEO BY ISO 620206 laquolaquolaquo
IF(ADS(P0X)LT1E-3) GO TO 300 IF(ABS(PDX)LTSE-3) GO TO 300 IF(ABS(P0X)LT1E-2) GO TO 300
IF(ltPDXlaquoPDH)GTO) GO TO 250
000066 000067 000068 000069 000070 000071
POL - POX PL - PX GO TO 200
250 PDH - PDX PH - PX
200 CONTINUE
000072 000073 000074 000075 000076 000077 000078 000079 OOOOSO
PRINT 220PlPHPDLPDH GO TO 1000
300 CONTINUF EN GH AREA PER ED EK
PCCPO AREAGC 144gtAREA 12laquoPER 12raquoED 12laquoEK
000081 PRESS - PCC
000082 000083
CALL JAERI(PRESSTEHPV0LGENTAGENT0G2gt CALL JAERI(PRESSTEHPVOLFpoundNTAFENTOF4)
000084 00008S 000086 000087 000088 000089 000090
PCC - PRESS TS2 bull TEMP H1 - EHTAF H2 bull ENTAG HHE - XTlaquoH2raquo(1 GO TO 500
400 CONTINUE
000091 000092 000093
PRESS = PO TEHP raquo TO GO TO (111213)
- 2 7
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JAERI-M 87-121
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POPRESSIlsquo223133
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PlP830 CALL PR(PlPCCPT GCKEXT ICl
IF(lCEQ2) G口 10 55
IF(lCHE3) GO TOlsquoIK 田 IKφ1
Pl bull PlDPIF([KLTNSTEP) GO TO 30
GO TO 55 ~O POI bull Pl-PCt
NM2HSTEP-IK
00 50 1IHH2PH bull PlOPCAll PR(PHPCCpTGCXEXTICl lF(lCEQ2) GO TO 55
P02PH-PCC IF( (PDIP02)LT0) G日 TO 100
Pl bull PH
POl 園 P02
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PRIHT 770GC GH GH0453~ PRIHT 800G PCC bull PCC~PCV LE 3
PRIHT 850PCC PRINT 900H PRIHT 950A GO T目 1
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SUBR日UTlNE PR(PCkPCCPT GC XEn IC)
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JAERI-M 87-121
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000024 000025 000026 00002 000028 000029 000030 000031 000032 000033
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000038 000039 000040 000041 00004 2 000043 00004 4 000045 00004 6 00004 7 00004 8
000049 000050 000051 000052 000053 000054
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P0 - PRESS VtO - VOLE GO TO 1000
INPUT PRESSURE ONLY I II
2 CAIL JAERKPRESSTEMPVOLFENTAFSLO4) TO = 1EHP VLO bull VOLF GO 10 1000
1NPU1 no III PRESSURE AND TEMPERATURE III
3 CALl JAERKPRESS TEMP VOLFENTAFSLO0gt VLO bull VOLF
1000 CONTINUE
PRESS - PCK
CALl JAERKPRESS TEMPVOLGENTAGSGC 2) CALl JAERKPRESSTEMPV0LfENTAFSLC4gt
PCK = PRESS TS - TEMP VGC = VOLG XE = (SLO-SLCW(SGC-SLC) CN = 10 J F(XELT005) CN=0raquoXE XT CNraquoXElaquo(1 -EXP(-BltUD-)gtgt XH - CNraquoXE-XTBKXLD-12)
200 PCI - PCK-05 PC2 bull PCKt05
PRESS - PCI
CALL JAERKPRESS TEHPVOLGENTAGSGI2) CALL JAERKPRESSTEMPVOLFENTAFSLt4gt
PRESS PC2
CALL JAERKPRESS TEMP VOLG ENTAG SG2 2) CALl JAERKPRESS TEMP VOLF ENTAFSL24) TS - TEMP OSL - SL2-SL1 OSG - SG2-SG1 OXE - -(lt1-XEgtlaquo0SLraquoXElaquo0SGWltSGC-PICgt GC2 = (XTraquoVGCPCKAKAPPA-(VGCVLOgtlaquoCNlaquoOXE)32174144 GC - 1GC2 IF (GC2GT0) GO TO 50 IC - 3 RETURN
50 GC=S0RT(GC2gt DPT bull GC2laquoVL02CDlaquo2314n44laquoARlaquolaquo2 PT = PO-OPT IF (PTGT3) GO TO 100 IC - 2 RETURN
100 CONTINUE
PRESS - PT
CALl JAERKPRESSTEHPVOLGENTAGS2)
PT - PRESS TS - TEMP VGT - VOIG VGH - (VGKVGO2 AI - (1 - 2laquo(1 -ARWXLD)AR GH2 = GClaquoltl t ] A Iraquoraquo2gt2
ACCELERATIDNAL PRESSURE DROP OPA - GH2laquoXTlaquo(VGC-VL0)
FRICTIONAL PRESSURE DROP DPF = FFlaquoULD-12)raquoGH2raquoC(l-XH)raquoVlOtXHlaquoVGM)2
PRESSURE DROP DUE TO AREA CHANGE
3 0 -
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JAERI-M 87-121
PO bull PRESS
VlO bull VOlF
GO 10 1000
INPU1 PRESSURE ONLY 111
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c 000049 50 GC=SQR1CGC71
000050 日P1 bull GC 2VlO7COoo1]7174144AR7000051 P1 PO-OP1
000052 1F CPTGT31 GO 10 100
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E 000056 PRESS bull P1
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PCK PRESS
IS bull 1EHP
VGC VOlG
XE SLO-SLC)てSGC-SlCJ
CN 1 0
IfCXELT005) CN=70on n CHoXEoCl -EXP(-DOlO-12)))
XH bull CNXE-X10CXlO-171
200 PCl bull PCK05PC2PCKφ05
PRESS bull PCl
CAU JAERI (PRESS TEHP VOLG ENTAGSGI 7)
CAU JHR 1 (PRESS IEHP VOLF [N1Af SL 1》
PRESS bull PC2
CAll JAERIIPRESSTEHPVOlGEH1AGSG22) CAll JAERI(PRESSTEHPVOlFEH1AFSL24) IS TEHP
OSl bull SL2-Sll
OSG SG7SGlOXE =〈【I -XEl OSL XEoOSG1ISGC-~lCIGC (X富VGCIPCK I AKAPPA -IVGC -VLO oCNoOXE) 132114144
GC2 罵 IGC2IF (GC2G10) GO 10 50
IC 四 3
RE1URH
CAll JAERTIPRESSIEHPVOlGEN1AGS2)
P1 bull PRESS
IS TEHP
VG1 bull VOlG
νGH (VG1VGCl12 AI bull 11-121I-AR)IXlOllAR
GH2 GC7111AI2)2AttELERA11日MAl PRESSURE OROP
OPA 附20XTo(VGC-VLOJ
FRICTI日制Al PRESSURE DROP
OPF FFO(XlO-12JGH20111_-XHJoVlOX制oVGHJI2
PRESSURE OROP OUE 10 AREA C制ANuE
-30-
JAERI-M 87-121
000068
OPAA raquo GC2laquoltVlOlt1-ARraquolaquo2gtUHlaquo(VGH-VlOgtlaquon-lAllaquolaquo2gt)2
raquoraquo NICHT VERSTEHEH 7 7 7 7 7 7 7 7 m m OPG - 05laquoltlVLOt1ltXTraquoVGCraquolt1-XTgtraquoVLO)gtlaquoXLDraquo0HlaquoSlN(THETAgtM44 77777777777 N1CHT VERSTEHEN 7777717777777
TOTAL PRESSURE DROP THROUGH CRACK PCC bull PT-(DPADPFlt0PAA)J2174144-DPG
000069 RETURN 000070 END FORTRAN 77 ERROR NESSAGESl PROGRAM NAHEltPR )FLAG(1)OPTIMIZED) J2K5001-1 NAHlPP NAHlCD THE COHHON BLOCK HAS THE ELEHENT ALLOCATEO ON AN INVALID DOUNDAR JZK500J-1 NAHlPP NAHtDH THE COHHON BLOCK HAS THE ELEHENT ALLOCATED ON AN INVALID DOUNDAR J2K5001-1 NAMiPP NAHtTHETA THE COHHON BLOCK HAS THE ELEMENT ALLOCATES ON AN INVALID DOUNDAR
000001 000002
000003 000004 000005 000006 000007
SUBROUTINE JAER1ltPUSATUSAVUSAHUSASUSAINDEX) IMPLICIT REALraquo8 ltA-H0-Zgt
JAPAN lt USA
PJAP laquo 0070308laquoPUSA TJAP raquo 0555556laquoltTUSA-32) VJAP = 0062427laquoVUSA HJAP - 0555556laquoHUSA SJAP - 0555556SUSA
000008
000009 000010 000011 000012 000013
CALL S IEAMZ(PJAPTJAP VJAP I IJAP SJAP INDEX)
USA lt JAPAN
PUSA TUSA VUSA HUSA SUSA
bull H223133laquoPJAP - 1 8 laquo T J A P 3 2 - 1 6 0 I 8 7 raquo V J A P - I BOIIJAP - I 8raquoSJAP
000014 0000 IS SPECIFIED OPT END OF CClMPRA
RETURN END ONS OPTIMIZEC2)LINECOUNT(O)NOSpoundlM(JAERI1)SOURCEDEBUGltSUBCHK)NOHAP T10H
- 3 1 -
]AERI-M 87121
000066 日PAA bull GC2(VlO(1 AR21IH(VGH VlO)(IIIAI21)12
11111111111111 NICHT VER宍TEHEN 11111111111111 000067 OPG bull 05(1VlOt1(KVGCHlITlVlO)IOXlOOHSlNC1HETAII 1~~
11111111111111 NICHT VERSTEHEN 11111111111111 E
TOTAl PRESSURE DROP THROUGII CRACK 000068 PCC bull PT (DPAtDPFDPAA】13217lsquo11ldquoOPG
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000069 RETURN 000070 EHO FORTRAN 77 ERROR HESSAGES PROGRAH HAHE(PR IFLAG(1)OPTIHllE(21 JZK50011 HAHPP NAHCD TUE COHHON日lOCKIIAS TIIE ElEHEKT AllOCArEO 0制局側 IKVAL 1 0 OOUKOAR J1KSOOJ1 HAHPP NAH日 TUECOHHON BlOCK HAS rUE ElEHEHT AllOCATEO OH AH IHVAlIO OOUHOAR J1K50011HAHPP HAHTIIETA IIIE COHHOH BlOCK IIAS THE ElEHEHT且llOCArEOOH AH JHVAllO OOUHOAR
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JAERI-M 87-121
SB 6 JfWS3-KlclaquofcSEPRI0JlIJPtlTpoundfli
laquoraquoraquo STAGNATION PROPERTIES
PRESSURE(PO) 15500 KPA
TtNPERAllllllltTO)= 2880 C
INPUT lNDICATOR(IN) 3 bull--gt INITIALLY SUDCOOLEO LIQUIDINPUT UOTIl 1ENPERATURE AND PRESSURE
BACK PRESSURE(PB) 1014 KPA
CRACK GEOMETRY
2C = 635000 CH
COD= 003300 CM
DEPTH 571 CM
IIYDR DIA= 006566 CM
DEPTHIIYDR 01A = 870
ROUGHNESS HEIGHT 062000-03 CM
AREA = 02095 CM2
PERIMETER 1277 CM
AREA RAT10(AEA0)= 100
NO OF 90 DEGREE TURN= 0
NO OF 45 DEGREE TURN= 0
THRESHOLD VALUE = 001000
OUTPUT
CRITICAL MASS FLUX = 043900+05 KGM2SEC
LEAK RATE = 091990+00 KGSEC
PRESSURE AT EXIT PLANE = 61816 KPA
QUALITY AT EXIT PLANE = 00112
QUALITY AT BACK PRESSURE raquo 03643
-32-
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JAERI-M 87-121
表B6 原研版コードによる EPRI例題解析結果
ldquo STAGHATIOH PROPERTIES 車窓噂
PRESSUREIPO) 15500 KPA
TEHPER111I1E(10)白 2880
tNPUT lHDICATDII(tH) gt tHITt LLY SUnCOOLEO LtQUIDIHPUT U0111 lEMPERAIURE AHO PRESSURE
UACK PIIESSUIlEIP日) 1014 KPA
定事獄事蹴 CRACK GEOHETRY 事噂康志事
2C= 635日00 CH
C日日 003300 CH
OEPTH= 571 CH
HYDR DIA- 006566 CM bull OEPTHHYOR OIA= 870
R日UGHHESS IiEIGIIT= 062000-03 CH
AREA= 02095 CHo事2
PERIHETER= 1277 CH
AREA RATIOIAEAO)= 100
HO OF 90 DEGREE TURH= 0
NO OF 45 DEGREE TURN=
THRESIiOLD VALUE 001日00
事事覇ldquo OUTPUT -
CRITICAL HASS FLUX 043900+05 KGH車窓 2SEC
LEAK RATE 091990+00 KGSEC
PRESSURE AT EXIT PLAHE 61816 KPA
QUALITY AT EXIT PLANE 00112
QUALITY AT 8ACK PRESSURE 03643
J1
1
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LFLドEKFbfgzhrreE
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