Studies on molecular diffusion and natural convection in a multicomponent gas system

多成分気体系の分子拡散と自然対流に関する研究

武田 哲明; 菱田 誠

Takeda, Tetsuaki; Hishida, Makoto

高温ガス炉の一次冷却系主配管破断事故時には、分子拡散と炉内に発生する自然対流により、空気が破断口から浸入すると予想される。そのため黒鉛構造物が酸化し、複雑な多成分気体の自然対流が発生する。本研究では、この配管破断時の初期段階における空気の浸入過程を調べるため、化学反応を伴う多成分気体の分子拡散と自然対流に関する実験と解析を行った。解析は一次元の混合気体、各成分気体の質量保存、混合気体の運動量保存とエネルギー保存の式を解いて、各成分気体の濃度変化、空気の自然循環流発生時刻等を求めた。その結果、実験と解析は良く一致し、混合気体密度、成分気体のモル分率変化、自然循環流の発生まで、実験結果と数値解析により再現することができた。

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