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T字合流部における非定常枝噴流挙動に着目した流体-構造熱連成問題の研究

Investigation on fluid-structure thermal interaction related to Eddy structure on branch jet in T-junction

田中 正暁 ; 瀧田 宏樹*; 文字 秀明*; 大島 宏之

Tanaka, Masaaki; Takita, Hiroki*; Monji, Hideaki*; Ohshima, Hiroyuki

異温度流体の混合により発生する温度変動が構造表面に伝達して、高サイクル熱疲労により構造健全性が損なわれる現象の評価は、高速炉の安全上極めて重要である。これまで、T字合流部を対象に、枝流速と主流流速の比をパラメータに主管内流速分布を調べてきた。本報では、枝管側の主管壁の一部をアクリル板からアルミニウム板(構造物)に変え、流速比をパラメータとして構造物内部,表面及び表面近傍流体の温度計測結果と流体-構造熱連成解析により明らかにした構造表面近傍での温度変動特性について報告する。

Water experiment and numerical simulation under thermal interaction conditions between fluid and structure were conducted for a T-junction piping system. In the experiment, temperatures at 2 mm from the wall in fluid, on the wall and at 3 mm inside from the wall in structure along a vertical trace line were measured simultaneously. Numerical results indicated that the fluid temperature distribution near the wall was much affected by the thermal interaction with the structure and that fluid-structure thermal interaction was necessarily considered for thermal fatigue estimation in the thermal striping phenomena.

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