冷減速材容器設計のために衝突噴流実験及び解析

Impinging jet experiments and analyses for a cold moderator vessel design

麻生 智一 ; 寺田 敦彦*  ; 神永 雅紀  ; 日野 竜太郎

Aso, Tomokazu; Terada, Atsuhiko*; Kaminaga, Masanori; Hino, Ryutaro

原研とKEKが共同で進めている大強度陽子加速器計画において中枢となる中性子散乱実験施設では、中性子源である核破砕ターゲットシステムに設置する冷減速材は中性子性能を左右する極めて重要な機器である。冷減速材の工学設計では、液体水素を用いた減速材システムの重要課題である温度上昇の抑制を実現するために、容器内の温度分布を精度良く予測することが不可欠である。そこで、減速材の扁平構造モデル及び円筒構造モデルを用いて、入口管からの衝突噴流に注目した可視化実験及び熱伝達率測定を実施した。併せて、各種の乱流モデルを用いた解析を行い、円筒構造モデルについては、3次の非線形モデルによる解析が乱流エネルギー分布及び熱伝達率ともにある程度再現することを確認した。

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