Effect of gas density and surface tension on liquid film thickness in vertical upward disturbance wave flow

Zhang, H.*; 森 昌司*; 久野 努*; 吉田 啓之

International Journal of Multiphase Flow, 159, p.104342_1 - 104342_15, 2023/02

https://doi.org/10.1016/j.ijmultiphaseflow.2022.104342

At the gas-liquid interface, disturbance waves with various heights commonly arise. Because the thin liquid film between two successive disturbance waves leads to the dryout on the heating surface and limits the performance of the heating components, complete knowledge of the film thickness and disturbance waves is crucial. However, most existing experimental data and analysis are limited to near atmospheric conditions, and the liquid gas density ratio is much higher than in practical nuclear applications. In this study, we use nitrogen gas and water under the system pressures of 0.2 and 0.4 MPa and HFC134a gas and water under the system pressure of 0.7 MPa. The density ratio can be varied between 32 and 434. Based on experimental results, two models are proposed to predict the averaged film thickness and wave height, which are then compared with previous data.

Observation of divertor and core radiation in JT-60U by means of bolometric imaging

Peterson, B. J.*; 木島 滋; Parchamy, H.*; 金子 昌司*; 大森 俊道*; Seo, D. C.*; 芦川 直子*; 助川 篤彦; JT-60チーム

Journal of Nuclear Materials, 363-365, p.412 - 415, 2007/06

https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2007.01.090

核融合科学研究所との研究協力としてJT-60Uで実施している「核燃焼トカマク実験用イメージング・ボロメータの開発」に関する最新の研究成果を報告する。この計測法は、プラズマの放射をピンホールを介して薄膜に投影し、その結果生じる薄膜上の温度変化を赤外カメラの画像として測定する方法である。接線方向に広角の視野を持つ所から、ダイバータを含む全ポロイダル断面のトーラス1/4周にわたる広い範囲の観測が可能である。昨年開始した予備試験では高加熱入力の重水素放電時に赤外カメラの誤動作が発生したため、中性子,線並びに漏洩磁場に対する遮蔽をさらに強化し、併せて画像信号伝送系の改造を行った。この改造により、強磁場で高パワー加熱の重水素放電での測定が可能となり、赤外カメラのデータから薄膜上に写影された放射強度を1秒間に30コマの映像として観測できるようになった。不純物を入射して放射損失を過大にした時のプラズマ崩壊の様子を視覚的に捉える、など幾つかの初期結果を得た。感度較性,2次元放射パワー分布の算出など測定・検討結果を報告する。

HTTR水素製造システム実規模単一反応管試験装置の機能試験結果報告(受託研究)

稲垣 嘉之; 林 光二; 加藤 道雄; 藤崎 勝夫; 会田 秀樹; 武田 哲明; 西原 哲夫; 稲葉 良知; 大橋 弘史; 片西 昌司; et al.

JAERI-Tech 2003-034, 129 Pages, 2003/05

JAERI-Tech-2003-034.pdf:7.62MB

HTTR水素製造システムの中間熱交換器から下流の水素製造設備を模擬した実規模単一反応管試験装置の機能試験の結果について報告する。本試験装置は、HTTR水素製造システムの水蒸気改質器反応管1本を実寸大で模擬した装置で、熱源には原子炉の代わりに電気ヒータを用いて、HTTR水素製造システムと同じ温度・圧力の条件で試験を行うことができる。試験装置は、平成9年より設計,製作を開始し、平成13年9月に据付を完了した。平成13年10月から平成14年2月まで実施した機能試験において、各設備の性能確認を行うとともに、高温ヘリウムガスを熱源として120mN/hの水素製造を達成して、試験装置を完成させた。また、本報告では、機能試験時に発生した不具合事項とその対策についても合わせて述べる。

月吉断層を対象にした水理試験特性調査

栗原 正治*; 山口 昌司*; 名取 二郎*; 濱野 幸治*; 丸山 亮*; 森林 成生*

JNC TJ7440 2002-009, 1156 Pages, 2001/11

JNC-TJ7440-2002-009.pdf:49.61MB

岐阜県瑞浪市明世町月吉の核燃料サイクル開発機構東濃地科学センター 正馬様用地内で実施される「超深地層研究所計画」の一環として、同用地内の地質環境特性を把握するため、掘削長790.10mの傾斜井MIU-4号孔(方位: N25度E、傾斜角: 30度)を掘削し、各種の調査を実施した。調査は掘削深度685mabh(meter along borehole)までが「正馬様用地における試錐調査(MIU-4号孔)」、掘削深度685mabh以下は「月吉断層を対象にした水理特性調査」と、二つの調査に分けて実施された。本報告書では、「月吉断層を対象にした水理特性調査」の結果を第I部に、「正馬様用地に置ける試錐調査(MIU-4号孔)」を含むMIU-4号孔全体の調査結果を第II部にそれぞれ記述している。MIU-4号孔で実施した主な調査項目は次の通りである。 (1)掘削水分析、(2)岩芯の採取・記載、(3)岩芯室内試験、 (4)物理検層(一般検層およびフローメータ検層)、(5)ボアホールテレビ計測、(6)水理試験および地下水採取・分析 これらの調査の結果から以下のことが明らかになった。・MIU-4号孔に認められる岩相は、大きく93.050mabh以深に産する土岐花崗岩類と、それを不整合に覆う瑞浪層群に分けられる。瑞浪層群は、下位の土岐夾炭類層とそれを不整合で被う明世累層に分けられる。非整合面は、50.036mabhである。土岐花崗岩は、大きく中粒粗粒黒雲母花崗岩と細粒優白質黒雲母花崗岩に二分される。月吉断層は668.500688.500mabh間に発達する。月吉断層を境にして土岐花崗岩の岩相が、細粒優白質黒雲母花崗岩から中粒粗粒黒雲母花崗岩に変化していることから、この断層を境にして大きな変位があるものと考えられる。また、断層の上盤587.590mabhから月吉断層にかけて、断層活動に伴って形成されたと考えられる割れ目帯が発達する。・フローメータ検層の結果によると、深度1222mabh間、深度133143mabh間、深度313322mabh間、深度607664mabh間で比較的大きな孔内流速の変化が認められた。・12ヵ所で実施した水理試験の結果によると、孔内の透水性は深度区画314.95316.95mabhで最も高く、その透水係数は10 10m/secであった。

水素エネルギー研究の現状と高温ガス炉水素製造システムの将来展望

宮本 喜晟; 小川 益郎; 秋野 詔夫; 椎名 保顕; 稲垣 嘉之; 清水 三郎; 小貫 薫; 石山 新太郎; 片西 昌司; 武田 哲明; et al.

JAERI-Review 2001-006, 147 Pages, 2001/03

JAERI-Review-2001-006.pdf:9.2MB

水素に関する研究の現状を把握し、原研が進めている核熱による水素製造研究開発の位置づけを明らかにするため、水素製造を中心にした研究の現状と今後の展望について検討した。水素の取り扱いに関する特性を明らかにするとともに、将来の水素製造に対する法整備が必要になること、また、原子炉施設との関係では水素の火災爆発に対し離隔距離の考え方が実務的であることを示した。水素製造法を総括し、核熱利用水素製造技術の課題を明らかにした。さらに、核熱水素製造の経済性を評価し、化石燃料燃焼方式より経済性のあることを明らかにした。このほか、我が国のエネルギー需要構造からみて、原子力による高効率発電と化石燃料の代替となるエネルギーの需要が多いことを示した。さらに、今後の水素利用の方法としては燃料電池自動車の燃料としての利用が有望で、燃料電池自動車の導入予測に対応して2020年から2030年では100MWtの高温ガス炉が最大30基程度必要となることがわかった。

ペロブスカイト触媒の固溶・析出挙動,1; 結晶構造

谷口 昌司*; Kan, C. Y.*; 上西 真里*; 田中 裕久*; 松村 大樹; 西畑 保雄; 水木 純一郎; 魚住 昭文*; 濱田 幾太郎*; 森川 良忠*

no journal, , 

貴金属の究極的な低減を目指し卑金属の活性を利用するため、われわれが貴金属で実現した自己再生機能(固溶・析出による粒成長抑制)の卑金属への応用を検討した。第一原理計算により酸化物への固溶析出しやすさを見積り、試作したペロブスカイトの固溶・析出挙動をXAFSにより解析した。その結果、固溶・析出しやすい組成を見いだし、耐久後も粒成長を抑制できていることを確認した。