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麻生 智一; 佐藤 博; 神永 雅紀; 日野 竜太郎; 門出 政則*
可視化情報学会誌, 23(Suppl.2), p.13 - 16, 2003/10
J-PARCのMW級核破砕中性子源(JSNS)では、水素(液体又は超臨界)をモデレータ材料として用いる。水素モデレータは過酷な中性子場による核発熱条件下にあり、減速材容器の効率的な冷却が要求される。そこで、水素密度が大きく変化しないように衝突噴流による容器冷却を採用した。減速材容器は約1.5Lの円筒容器である。この小さい空間内における衝突噴流挙動を把握するためにPIVを用いて水による可視化実験を行った(噴流レイノルズ数Re
10000)。また、衝突噴流部の熱伝達特性を実験的に求めるために、これまで用いた限界熱流束実験を参考にした板状ヒータを、減速材容器底面全体を伝熱体とした試験体に改良し、実現象に近づけて熱ロスを抑えた測定を実施した。流動解析結果は流れ場の状況をよく再現したが、熱伝達率については実験と解析結果で差が生じた。乱流モデルや壁関数が要因と推定される。
麻生 智一; 佐藤 博; 神永 雅紀; 日野 竜太郎; 門出 政則*
日本機械学会関東支部茨城講演会(2003)講演論文集(No.030-3), p.45 - 46, 2003/09
J-PARCのMW級核破砕中性子源(JSNS)では、水素(液体又は超臨界)をモデレータ材料として用いる。水素モデレータは、過酷な中性子場による核発熱条件下にあり、減速材容器の効率的な冷却が要求される。そこで、水素密度が大きく変化しないように衝突噴流による容器冷却を採用した。減速材容器は約1.5Lの円筒形である。まず、小さい空間内における衝突噴流挙動を把握するためにPIVを用いて水による可視化実験を行った。併せて、衝突噴流部の熱伝達特性を実験的に求めた。噴流管高さと内径の比が1.0では、流動解析結果は流れ場の状況及び熱伝達率をよく再現した。
岡本 芳三; 堀 雅夫
日本原子力学会誌, 9(4), p.212 - 222, 1967/00
液体金属は高熱流束の除熱が可能であり、また中性子を減速する作用が小さいので、高速炉に適した冷却材と考えられている。初期の小型の高速炉では水銀(ClementineおよびBR-2),NaK(EBR-IおよびDFR)が用いられたが、最近建設または計画されている大型炉では、すべてNaを冷却材として採用している。Naはまた高温における蒸気圧が低く、熱および放割線による分解がないなど、伝熱媒体としての多くの特長を持っている。
