配管合流部の混合現象に関する研究; 流体混合現象と構造材への温度変動伝達挙動の解明

Study on Mixing Phenomena in T-pipe Junction; Clarification of fluid mixing phenomena and temperature fluctuation transfer from fluid to structure

五十嵐 実; 田中 正暁  ; 木村 暢之; 中根 茂*; 川島 滋代*; 林 謙二; 飛田 昭; 上出 英樹 

Igarashi, Minoru; Tanaka, Masaaki; Kimura, Nobuyuki; Nakane, Shigeru*; Kawashima, Shigeyo*; Hayashi, Kenji; Tobita, Akira; Kamide, Hideki

高サイクル熱疲労の研究は、高速炉における構造健全性の観点で重要である。サイクル機構では高速炉における熱疲労評価手法を確立するために種々の実験及び解析コードの整備を実施している。本報は、T字管水試験による温度・速度場計測を実施した。温度測定の結果から、主/枝配管の運動量比が等しければ、温度変動の周波数特性は無次元化したパワースペクトル密度が一致することがわかった。流速測定の結果から、運動量比が等しければ合流部のフローパターンは一致することがわかった。また伝達関数による熱伝達率の推定から、時間的に一定な熱伝達率により温度変動の流体から構造への伝達は表現できることがわかった。

A water experiment for thermal hydraulics in a mixing tee was performed to investigate thermal striping phenomena. Measurement of flow velocity using particle image velocimetry and temperature measurement were carried out. Normalized power spectrum density of temperature fluctuation had same profile, when the momentum ratio of the main and branch pips is the same. From the velocity measurement test, when the momentum ratio is the same, flow pattern at mixing region shows the alomost same tendency. Temperature transfer characteristics from fluid to structure can be estimated by a constant heat transfer coefficient in time.