単一球形気泡からのエアロゾル除去のスケーリング則

Scaling laws for aerosol removal from a single spherical bubble

茂木 孝介  ; 久木田 豊; 柴本 泰照 

Motegi, Kosuke; Kukita, Yutaka; Shibamoto, Yasuteru

プールスクラビングによるエアロゾル除去は、原子炉シビアアクシデント時に放射性物質の環境放出を抑制させる有力な手段のひとつとして、事故対策に適用されている。既存のスクラビングコードに採用されたモデルには、気泡内の粒子濃度分布を均一として扱うことで気泡内部の非定常な粒子運動の解析を省略し、粒子除去率を定常解として求めるという過度な単純化の課題がある。本項では気泡内気体流動場にHillの球形渦を用い、気体中を移行するエアロゾルをLagrangian粒子追跡することで、粒子数濃度分布を非定常で解析し除去率を求めた。その結果、気泡内を運動する低Stokes数の慣性粒子軌道に対してスケーリング則が成立することを明らかにした。これを用いて、単一粒子の軌道から気泡内の粒子不均一性を考慮した除染係数の計算方法を提案し、既存モデルと比較する。この様にして得られ除染係数にも同様なスケーリング則が成立することを示す。

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