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平原 裕行*; 坂田 雅美*; 川橋 正昭*; 文沢 元雄
5th Triennial Int. Symp. on Fluid Control,Measurement and Visualization, 2, p.887 - 892, 1997/00
本研究では、一定断面積の容器に仮想的に隔壁を設け、その上部に空気、下部にヘリウムを充填し、隔壁を突然除去したときに生じる流れについて数値解析を行った。流体は非圧縮性気体であり、密度拡散のみを考慮した基礎方程式を導出し、解法はSMAC法を用いた。解析結果をアトウッド数(密度比の無次元数)及びアスペクト比(開口幅と容器幅の比)で整理した。その結果、初期段階では中心部から小さな渦が形成され、混合が促進することが分かり、その後いくつかの上昇プルームと下降プルームが観測された。プルームの移動速度は一次停留値を示すことがあるが、経過時間とともに増加することが分かった。
平原 裕行*; 川橋 正昭*; 文沢 元雄
第9回数値流体力学シンポジウム講演論文集, 0, p.469 - 470, 1995/00
本研究では、一定管断面積の容器内に仮想の隔壁を設け、その上部に空気、下部にヘリウムを充填し、隔壁を突然除去したときに生ずる流れについて数値解析を行った。その際、密度輸送方程式を含めて非圧縮流れをもとに数値解析を行う手法について検討した。その結果、初期段階では、中心部から小さな渦が形成され、それが成長して進行する。ヘリウムと空気の混合過程は非常に複雑であり、幾つかの上昇プルームと下降プルームが観察された。
川橋 正昭*; 細井 健司*; 平原 裕行*; 福井 大俊*; 文沢 元雄
可視化情報学会誌, 14(54), p.185 - 190, 1994/07
高温ガス炉スタンドパイプ破断事故時の空気浸入挙動解明の一環として、本報では、ヘリウム-空気置換流の可視化実験を行った。置換流の可視化はレーザライトシート法を用い、流速測定はビームスイープ照明法によるスペックル法を用いて行った。その結果、水平開口(垂直管)において生じる捩れ構造の対向置換流および傾斜開口(傾斜管)において生じる二層密度流の構造が明らかとなった。さらに捩れ構造から二層流構造への遷移過程が可視化できた。これらの可視化観察より、置換流量と傾斜角との関係を考察した。
川橋 正昭*; 細井 健司*; 平原 裕行*; 福井 大俊*; 文沢 元雄
Proc. of the 3rd Asian Symp. on Visualization:ASV 94, 0, p.792 - 797, 1994/00
高温ガス炉スタンドパイプ破断事故時空気浸入挙動の解明の一環として、本研究では浮力置換流の挙動を調べた。傾斜した開口管及びテスト容器にレーザライトシートを照明することで可視化し、また置換流量は質量変化法により測定した。その結果、置換流量は時間とともに変化し、傾斜角にも大きく依存することがわかった。また可視化により、傾斜角が30゜以上では成層した分離流となること、傾斜角が15゜の場合は、衝突振動流と分離流の2つの流動様式が混在することが明らかとなった。
川橋 正昭*; 細井 健司*; 平原 裕行*; 福井 大俊*; 文沢 元雄
The 4th Triennial Int. Symp. on Fluid Control,Fluid Measurement,and Visualization; FLUCOME 94, 0, p.691 - 695, 1994/00
高温ガス炉空気浸入事故時の流動挙動解明の一環として、本研究では小口径開口部を通るヘリウムと空気の置換流について可視化観察を行った。可視化はレーザライトシート法を用いた。その結果、水平開口において捩れ構造の対向置換流が生じること、傾斜開口においては分離した二相流構造となることが明らかとなった。またこれらの可視化観察により、置換流量と傾斜角との関係を考察した。
川橋 正昭*; 細井 健司*; 平原 裕行*; 福井 大俊*; 文沢 元雄
可視化情報学会誌, 13(SUPPL.2), p.87 - 90, 1993/10
高温ガス炉スタンドパイプ破断時空気侵入挙動の解明の一環として、傾斜管内置換流の可視化実験を行った。すなわち、容器内気体(ヘリウム)の密度が外気(空気)に比べて小さい場合、容器上部の傾斜管内で対向置換流が生じるが、その置換流をレーザライトシート法により可視化した。その結果、傾斜管内では断面内2次流れが観察されたが、管路全体にわたってほぼ分離した置換流が生じていることが明らかになった。
川橋 正昭*; 細井 健司*; 平原 裕行*; 文沢 元雄
可視化情報学会誌, 13(SUPPL.1), p.261 - 264, 1993/07
外気と密度の異なる気体で満たされた容器に、何等かの原因で突然開口部が生じると、内部の気体と外気との間で置換流が生じる。この置換流の流動状態は、開口部形状およびその傾きによって変化する。特に、容器内気体の密度が外気に比べて小さい場合、開口部での置換流が不安定になる。本報では、対向置換流の3次元構造を明らかにするため、レーザライトシート法による可視化およびスペックル流速計による流速分布測定結果との比較を行った。その結果、置換流の過渡的発達過程や渦輪を伴った空気流プルームの流跡線が観察され、複雑な3次元構造を示すことができた。
川橋 正昭*; 細井 健司*; 文沢 元雄
可視化情報学会誌, 12(SUPPL.1), p.135 - 138, 1992/07
外気と密度の異なる気体で満たされた容器に、開口部が生じると、内部の気体と外気との間で置換流が生じる。この置換流の流動状態は、開口部形状およびその傾きによって変化する。容器内気体の密度が外気に比べて小さい場合には、開口部傾斜角により置換流量が最大となることがある。本研究ではシングルビームスィープ照明を用いたレーザライトシート法による粒子像の光処理を行った流速計測法を適用し、ヘリウム-空気置換流についての流動特性を調べた。その結果、置換流は短い周期で揺らぐ非定常流となること、及び置換流量は開口部、形状比(長さと直径の比)が0.5の場合が最も多く、形状比が大きくなると置換流量が減少することが分かった。
川橋 正昭*; 文沢 元雄
Flow Visualization VI, p.885 - 889, 1992/00
本研究では2次元の速度場を求めるために、レーザライトシート法による2重露光粒子像を光処理したPIV(粒子像モードでの流束測定手法)を開発した。この手法と液晶板、位置検出装置及びデュアルビームスイープ装置と組み合わせることで、実時間に高精度で自動的に広範囲の流速を求めることができる。この手法を、高温ガス炉スタンドパイプ破断時に生じる密度差置換流に適用した。その結果得られた流速ベクトル図より、開口部形状比(長さと直径の比)が10の場合、上昇流の流速は傾斜角が30°で最大となることが分かった。
