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染矢 聡*; 内田 光則*; 内堀 昭寛; 大島 宏之; Li, Y.*; 岡本 孝司*
日本機械学会論文集,B, 75(759), p.2173 - 2181, 2009/11
ナトリウム冷却高速炉蒸気発生器の伝熱管破損時安全評価を目的として、ナトリウム-水化学反応を伴う噴流の挙動や、その影響で発生する周辺伝熱管ウェステージ現象を評価するための数値解析手法を開発している。解析手法の開発において、液体中への高圧気体噴出挙動を解明するとともに検証用データを取得することが重要な課題となっていることから、本研究では、水中窒素ガス不足膨張噴流の可視化実験を実施した。窒素ガスの圧力条件を実験パラメータとして、噴流形状,到達距離,拡がり角度,周囲液体の連行挙動,噴流中の液滴速度等、解析手法の検証に有用なデータを取得した。
内田 光則*; 染矢 聡*; 岡本 孝司*; 大島 宏之
Proceedings of 13th International Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal Hydraulics (NURETH-13) (CD-ROM), 13 Pages, 2009/09
ナトリウム冷却高速炉蒸気発生器の伝熱管破損時安全評価を目的として、ナトリウム-水化学反応を伴う噴流の挙動や、その影響で発生する周辺伝熱管ウェステージ現象を評価するための数値解析手法を開発している。解析手法の開発において、液体中への高圧気体噴出挙動を解明するとともに検証用データを取得することが重要な課題となっていることから、本研究では、水中空気不足膨張噴流の可視化実験を実施した。実験により、噴流形状,到達距離,拡がり角度,周囲液体の連行挙動,噴流中の液滴速度等、解析手法の検証に有用なデータを取得した。また、空気側圧力の変化が噴流の挙動に及ぼす影響を明らかにした。
呉田 昌俊; 熊田 博明; 久米 悦雄; 染矢 聡*; 岡本 孝司*
Proceedings of 3rd International Workshop on Process Tomography (IWPT-3) (CD-ROM), 8 Pages, 2009/04
本報は、FBR炉心を模擬した発熱試験体内を流れる液体金属流の速度及び軌跡を3次元の時間変化として計測し、数値解析コードの検証に役立てることを最終目標として開発を進めている新しい中性子を用いた多次元速度計測技術に関する報告であり、特に大規模な複数の動画データから3次元で動くトレーサの速度と軌跡を解析するデータ処理手法に関して報告する。本技術開発では、独自開発したソフトウェア内に多くの画像処理手法やCT再構成手法、そして速度・軌跡解析手法を研究開発して組み込むことにより、基礎試験体中のトレーサの速度と軌跡を解析可能とした。
呉田 昌俊; 熊田 博明*; 久米 悦雄; 染矢 聡*; 岡本 孝司*
Journal of Physics; Conference Series, 147, p.012087_1 - 012087_14, 2009/03
本報は、FBR炉心を模擬した発熱試験体内を流れる液体金属流の速度及び軌跡を3次元の時間変化として計測し、数値解析コードの検証に役立てることを最終目標として開発を進めている新しい中性子を用いた多次元速度計測技術に関する報告である。高速度撮像中性子ラジオグラフィ,コンピュータ断層撮影技術(CT),粒子追跡技術を組合せた計測システムをモンテカルロ解析により設計・構築し、研究用原子炉JRR-4に装置を設置して技術実証試験を実施した。本試験の結果、125Hzと250Hzの記録速度で3次元で動くトレーサの速度と軌跡の時間変化を計測できる見通しが得られた。
呉田 昌俊; 熊田 博明; 久米 悦雄; 染矢 聡*; 岡本 孝司*
Proceedings of 6th International Symposium on Measurement Techniques for Multiphase Flows (ISMTMF 2008) (USB Flash Drive), 14 Pages, 2008/12
本報は、FBR炉心を模擬した発熱試験体内を流れる液体金属流の速度及び軌跡を3次元の時間変化として計測し、数値解析コードの検証に役立てることを最終目標として開発を進めている新しい中性子を用いた多次元速度計測技術に関する報告である。高速度撮像中性子ラジオグラフィ,コンピュータ断層撮影技術(CT),粒子追跡技術を組合せた計測システムをモンテカルロ解析により設計・構築し、研究用原子炉JRR-4に装置を設置して技術実証試験を実施した。本試験の結果、125Hzと250Hzの記録速度で3次元で動くトレーサの速度と軌跡の時間変化を計測できる見通しが得られた。
越智 大輔*; 染矢 聡*; 大島 宏之; 岡本 孝司*
Proceedings of 6th Japan-Korea Symposium on Nuclear Thermal Hydraulics and Safety (NTHAS-6) (USB Flash Drive), 6 Pages, 2008/11
高速増殖炉の高い安全性・効率を確保するには、高精度な熱流動数値解析手法の開発、及び、実測データを用いた数値解析手法の検証が必要である。本研究では、数値解析手法検証用のデータを取得することを目的に、高速増殖炉燃料ピンバンドルを模擬した7本ピンバンドル体系熱流動計測装置を用い、PIVによる速度場計測を実施した。ヒーター加熱有り/無し、あるいは、流量を変更したそれぞれの条件において、燃料ピン間の狭隘流路における流速データを取得することに成功した。
染矢 聡*; 越智 大輔*; 大島 宏之; 岡本 孝司*
Proceedings of 6th Japan-Korea Symposium on Nuclear Thermal Hydraulics and Safety (NTHAS-6) (USB Flash Drive), 6 Pages, 2008/11
燐光剤を合成した感温粒子(Temperature Sensitive Particle)を用い、高速増殖炉燃料ピンバンドルを模擬した7本ピンバンドル体系熱流動試験装置により速度・温度場同時計測を実施した。本計測では、感温粒子にパルスレーザーを照射し、高速度カメラで撮影した燐光画像から速度場を算出するとともに、時々刻々と減衰する燐光強度から温度を同時に評価した。これにより、数値解析手法の検証に有用なデータを取得した。
内田 光則*; 染矢 聡*; 岡本 孝司*; 大島 宏之
Proceedings of 6th Japan-Korea Symposium on Nuclear Thermal Hydraulics and Safety (NTHAS-6) (USB Flash Drive), 6 Pages, 2008/11
高速増殖炉の蒸気発生器において伝熱管に貫通破損孔が生じると、水又は水蒸気が周囲の液体ナトリウム中へ噴出し、不足膨張噴流が形成される。本研究では、このような現象の解明を目的とし、水中での不足膨張噴流(窒素)に関する実験を実施した。実験では、可視化により噴流の水中侵入距離や拡がり幅を調べるとともに、PIVによる速度場計測を実施した。実験の結果、噴流の水中侵入距離,拡がり幅,気泡の移動速度についてデータが得られ、それらは噴出側圧力の増加とともに増大するとの知見が得られた。
呉田 昌俊; 熊田 博明; 久米 悦雄; 染矢 聡*; 岡本 孝司*
no journal, ,
液体金属冷却型高速増殖炉の炉心熱流動評価手法の信頼性向上に資する詳細データを整備するため、ダイナミック中性子トモグラフィ(DNCT)と命名した4次元熱流動計測技術の開発に着手した。本報では、DNCT装置の開発、及び研究用原子炉JRR-4での基礎試験に関して報告する。基礎試験により、6投影分の中性子ラジオグラフィ映像を同時に高速度で記録するDNCTの基本原理が確認できた。
岡本 孝司*; 染矢 聡*; 呉田 昌俊; 熊田 博明; 久米 悦雄
no journal, ,
本事業では液体金属冷却型高速増殖炉の炉心熱流動評価手法の信頼性向上と上部構造物における高サイクル疲労評価のための水流動高時間分解3次元計測技術を開発するとともに、これを応用した液体金属流動高時間分解3次元計測技術を開発し、水及び液体金属の多次元温度-速度相関熱流動データベースの構築を目指すことを目的とする。DNCTシステム開発においては、JRR-4の中性子ビーム環境を最大限に活かすため中性子モンテカルロ解析コードMCNPを用いてDNCTシステムを設計・製作した。製作したシステムを用いてJRR-4中性子照射室で炉内基礎試験を実施し、DNCTシステムの基礎的特性を評価した。
呉田 昌俊; 熊田 博明; 久米 悦雄; 染矢 聡*; 岡本 孝司*
no journal, ,
本報では、ダイナミック中性子トモグラフィと命名した新しい計測技術に関して記す。この技術は、液体金属流の3次元速度分布の可視化と計測を目的として、高速度撮像中性子ラジオグラフィ技術とCT技術を基盤技術として開発した。開発したダイナミック中性子トモグラフィシステムでは、6本の中性子ビームを生成し、その中性子ラジオグラフィ像を同時に生成する。そしてこの6投影像を、研究用原子炉JRR-4の中性子照射室に設置した3組の高速度ビデオカメラを用いて記録する。開発したシステムを用いてダイナミック中性子トモグラフィの基本特性を確認するため、液体金属流を模擬したトレーサ入回転体試験体を用いた基礎試験を実施し、連続した瞬時の3次元CT値を動的に可視化した。
呉田 昌俊; 熊田 博明; 久米 悦雄; 染矢 聡*; 岡本 孝司*
no journal, ,
液体金属冷却型高速増殖炉の炉心熱流動評価手法の信頼性向上に資する詳細データを整備するため、ダイナミック中性子トモグラフィ(DNCT)と命名した4次元熱流動計測技術の開発を進めている。本研究開発では、DNCTによる速度計測を実現するためのデータ処理手法を研究し、バネモデル粒子追跡法を発展させてトレーサの速度と軌跡を計測する技術を開発した。本報では、DNCT解析システムに実装した速度計測法と、研究用原子炉JRR-4を用いて得た基礎データで速度と軌跡を計測した結果に関して報告する。
越智 大輔*; 染矢 聡*; 岡本 孝司*; 大島 宏之; Li, Y.*; 吉田 智*
no journal, ,
高速増殖炉の高い安全性・効率を確保するには、高精度かつ実用的な熱流動場の予測手法が不可欠であり、その開発には要求される予測精度以上の精度を持つ実測データが必要である。本研究では、高速増殖炉燃料ピンバンドルを模擬した7本ピンバンドル体系熱流動計測装置を用い、速度場計測を実施した。
染矢 聡*; 岡本 孝司*; 大島 宏之; 吉田 智*; Li, Y.*
no journal, ,
燐光剤を合成した感温粒子(Temperature Sensitive Particle)を用い、ワイヤ付き7本燃料ピンバンドル体系での速度・温度場同時計測を実施した。本研究を通じ、提案する速度・温度場同時計測手法の有効性を確認した。
内田 光則*; 染矢 聡*; 岡本 孝司*; 大島 宏之
no journal, ,
ナトリウム冷却高速炉蒸気発生器の伝熱管破損時安全評価を目的として、ナトリウム-水化学反応を伴う噴流の挙動や、その影響で発生する周辺伝熱管ウェステージ現象を評価するための数値解析手法を開発している。解析手法の開発において、液体中への高圧気体噴出挙動を解明するとともに検証用データを取得することが重要な課題となっていることから、本研究では、水中空気不足膨張噴流の可視化実験を実施した。実験により、噴流形状,到達距離,拡がり角度,周囲液体の連行挙動,噴流中の液滴速度等、解析手法の検証に有用なデータを取得した。また、空気側圧力の変化が噴流の挙動に及ぼす影響を明らかにした。
越智 大輔*; 染矢 聡*; 大島 宏之; 岡本 孝司*
no journal, ,
高速増殖炉の高い安全性・効率を確保するには、高精度かつ実用的な炉心熱流動評価手法が不可欠であり、その開発には要求される予測精度以上の精度を持つ実測データが必要である。本研究では、解析結果検証用データの取得のために、高速炉燃料ピンバンドルを模擬した7本ピンバンドル体系の試験装置を製作し、水流動実験を実施した。実験では、高時間分解能で熱流動場の軸流方向速度分布データをPIV法により取得した。
