検索対象:     
報告書番号:
※ 半角英数字
 年 ~ 
 年

Experimental study of airflow-mixture by using PIV

PIVを用いた気流混合に関する実験的研究

上地 優; 寺田 敦彦; 杉山 均*

Kamiji, Yu; Terada, Atsuhiko; Sugiyama, Hitoshi*

原子力機構では、高温ガス炉の熱利用システムに関する研究開発を実施している。システムの一つである熱化学法ISプロセスによる水素製造法の安定運転及び低消費エネルギー化に対して、再生熱交換技術は効果的であると考えられる。著者らは気流混合による温度制御に着目し、小型高性能復熱器の設計研究を進めている。一方この温度制御機構はHVACユニットに用いられ研究が行われている。しかし数値解析では複雑形状に対して定量的な精度を欠き、また複雑形状に対する実験結果は報告されておらず、乱流混合に対する知見は不足している。PIVを用いた気流混合実験を行い、混合流れ場の乱流エネルギーを取得した。また流量配分変更時のエネルギー値の変化について明らかにし、温度分布との関連性を解明する。結果から、主流に対し傾斜するドア開度の場合先端で不安定な流れが生成しエネルギーが増大することがわかった。特に混合部では、ドア付近の乱れの影響でエネルギーは大きく上昇する。また、ヒータ通過空気の一部がドア部はく離領域へ流れ込むことで混合が早期に発生し、温度拡散が促進されることがわかった。

Japan Atomic Energy Agency (JAEA) has been conducting R&D on heat utilizing system of High Temperature Gas-cooled Reactor (HTGR). Toward the lower energy consumption and cost reduction of system, we think it is effective to develop waste heat recovery technology. For hydrogen production by thermochemical iodine sulfur process (IS process) which is considered as one of the heat utilization, temperature control unit is an important factors for stable process system driving. Authors focused gas-mixing temperature control and proceeded to design high performance compact unit for process recuperators. From experimental results, in the case of door opening inclining toward flow, there was quite high turbulent kinetic energy up to 3.0U$$_{b}$$ $$^{2}$$ because of effects of turbulence from separation at tip of the door. Additionally in that door opening, heated flow partially goes to door, so that mixture starts in upstream of mixing region and temperature diffusion gets quite active.

Access

:

- Accesses

InCites™

:

Altmetrics

:

[CLARIVATE ANALYTICS], [WEB OF SCIENCE], [HIGHLY CITED PAPER & CUP LOGO] and [HOT PAPER & FIRE LOGO] are trademarks of Clarivate Analytics, and/or its affiliated company or companies, and used herein by permission and/or license.