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杉浦 寛和*; 近藤 浩夫*; 金村 卓治*; 丹羽 勇太*; 山岡 信夫*; 宮本 斉児*; 井田 瑞穂; 中村 博雄; 松下 出*; 室賀 健夫*; et al.
Fusion Engineering and Design, 84(7-11), p.1803 - 1807, 2009/06
被引用回数：3 パーセンタイル：24.52(Nuclear Science & Technology)国際核融合材料照射施設(IFMIF)の液体リチウム(Li)ターゲットへ適用できる計測系を開発するため、IFMIFの1/2.5スケールのノズルを有し、幅70mm,厚さ10mmの平坦な噴流を発生する大阪大学Liループで、Li流の流速測定を実施した。PIV法を応用して、流れ上の表面波の輝度パターンを追跡することで、局所的なLi流速分布を測定した。得られた流速は以前の水実験でのものと良い一致を示した。また、局所的な表面流速低下はIFMIFターゲットの重陽子照射域に相当する領域では緩和され、無視できるほど小さいことが明らかとなった。
金村 卓治*; 近藤 浩夫*; 顧 和平*; 吉田 有佑*; 丹羽 勇太*; 山岡 信夫*; 宮本 斉児*; 井田 瑞穂; 中村 博雄; 松下 出*; et al.
no journal, ,
国際核融合材料照射施設(IFMIF)の液体リチウムターゲットは絞りノズルから放出される高速自由表面流であるので、ノズル出口直後で0m/sである自由表面流速は下流になるに従いせん断層の緩和により平均流速に近づく。この自由表面流速を正確に把握することはIFMIFの設計を進めるうえで必要不可欠である。そこで、大阪大学の液体リチウム循環装置を用いて、IFMIF標準仕様と同等の平均流速15m/sまでの自由表面リチウム流を発生させ、画像パターン追跡法により自由表面速度場を算出した。この手法はPIV技術と同様に微小時間間隔を置いた2画像の相関を計算アルゴリズムにより求めて速度場を算出するものであるが、液体リチウムにトレーサーを混入できないので自由表面の輝度パターンの相関を求めたことに特徴がある。実験の結果、自由表面付近のせん断層は短距離で緩和し、表面流速が平均流速とほぼ同等になることを明確にした。
杉浦 寛和*; 近藤 浩夫*; 金村 卓治*; 丹羽 勇太*; 山岡 信夫*; 宮本 斉児*; 堀池 寛*; 井田 瑞穂; 中村 博雄; 松下 出*; et al.
no journal, ,
IFMIFでは現在液体リチウムがターゲットに用いられる設計となっている。液体リチウム噴流にはビーム入射による熱の除去,沸騰の抑制,中性子を安定に供給することが求められており、そのためリチウム噴流は通常15m/sの高速で流される。本研究ではIFMIFターゲットを模擬したリチウムループの噴流試験部を用いて流動状況モニター法の開発を目的とし、自由表面波の伝播速度計測を行った。ノズル出口付近に流れ方向に二次元波が観測された。この液面に発生する波の輝度分布パターンから伝播速度を得た。流れ表面の画像はCCDカメラ,ストロボスコープを用いて撮影された。撮影画像を直接相互相関法により画像解析を行い、伝播速度を得た。主流速8m/sの条件での実験結果から得られた伝播速度を速度の度数で整理し、代表的な波長の波の伝播速度を求め、主流の速度で規格化した値をプロットした。また計算結果は分散関係に基づく波の位相速度と実験により修正された自由表面速度分布を用いて求めた。実験結果と計算結果の良好な一致が確認できた。この計測技術はIFMIFターゲットの健全性を診断するインターロックシステムとしてIFMIFに適応できる可能性がある。
