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JAEA-Research 2010-034
を実流速で移動させ、THAMES で計算される移動先の要素の含水状態に応じて濃度に再度変換す
る質量粒子法を採用している。質量粒子法は、液相濃度の計算精度が配置粒子数に依存すること
や、数値解としての安定基準を満足するための時間刻みの設定が必要であることなどの付帯事項
はあるが、連続および不連続な液相に対して質量保存を確保した移流評価が可能であり、プログ
ラムの実装や 3 次元問題への拡張にも対応することができる(日本原子力研究開発機構、2008)。
質量粒子法では、まず次式で要素の液相濃度を質量に変換してから移動させる。
M � c ��
�Vol
(3.5-6)
k
e
k
e
k
e
k
e
ここに、M は要素の質量、c は要素の液相濃度、θは要素の体積含水率、Vol は要素の体積であ
る。
移動先の座標は次式で求める。
� � k 1
t
k
t
k �1
k
x � x � Vdt
(3.5-7)
e
e
ここに、
1 � k
x は移動後の座標、 k
x は移動前の座標である。
e
e
式(3.5-7)で求めた移動先に式(3.5-6)で求めた質量を移動し、THAMES から得られるこの移動先
の要素体積含水率と要素体積を用いて次式により液相濃度に変換する。
c
k �1
e
k
M e � k
� �Vol
k �1
e
�1
e
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(3.5-8)
その後、式(3.5-1)に式(3.5-5)の移流による濃度を代入し、分散方程式を解いて、要素の液相濃度
を求める手法である。また、要素内に配置される質量粒子は要素形状の空間情報をできるだけ反
映させることを目的として千鳥格子配置としている。
質量粒子解析のフローを図 3.5-1 に示す。
図 3.5-1 質量粒子解析のフロー