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黒柳 利之
日本機械学会論文集,B, 52(473), p.117 - 125, 1986/00
表面温度変化には連続的に変化する場合と、一見、不連続に変化する場合とがある。後者の場合、たとえば、ステップ状表面温度変化はLegendre級数展開等で知られているように、連続的に変化する関数の重ね合せとして表現することができる。したがって、内部温度と表面温度との関係を表示するDuhamelの積分で、その被積分関数内に含まれる未知の表面温度は連続的に変化するものと見做す取扱いが可能である。このことより、Duhamelの積分は未知の表面温度およびその導関数を含む方程式に変換できる。この変換された式より、内部温度が一次元固体の断熱端で与えられる場合、同固体の他端の未知の表面温度および表面熱流束は、その断熱端での温度およびその導関数を用いて記述する式が導かれる。
黒柳 利之
日本機械学会論文集,B, 52(473), p.126 - 134, 1986/00
一次元固体内部の任意の一点で与えられる温度と熱流束変化の知見は同固体内の他のすべての点(表面も含む)の温度と熱流束を規定しているものと考えることが出来る。このことを示す式が、未知の温度または未知の熱流束を被積分関数に含むDuhamelの積分の取扱いから導かれる。内部点での知見が完全に与えられる場合には、これら本報の式は、本報とは異った方法で導かれたBurggrafの式等と同一の結果を与えるし、また、本報の式は、直問題で知られている各種温度応答で正しい記述を示す。内部点で与えられる知見が不完全の場合には、表面条件変化開始直後の小さい時間幅以外で、本報の各式は正しく温度応答を記述できる。この表面条件開始直後にある表面条件記述時の記述不能時間幅の最大値を平板,中空円柱,円柱の場合について示した。
岩村 公道; 黒柳 利之
JAERI 1290, 42 Pages, 1984/03
軽水炉の出力ー冷却不整合(PCM)時の燃料棒の熱的挙動を調べる研究の一環として、一様電気加熱テスト部を用いた流量低下バーンアウト実験を実施した。本研究により以下の知見が得られた。(1)流速減少率が増大してあるしきい値を越えると、バーンアウト発生時入口質量速度は定常時よりも減少し、系圧力が高くなると過度効果は小さくなった。(2)系圧力が2MPa以上の場合、流速減少率が20%/sec以下だは局所バーンアウト質量速度は定常値に一致した。(3)流速減少率が増大すると、局所バーンアウト質量速度は高圧では定常値よりも大きくなり、1MPa以下の低圧」では逆に小さくなった。(4)局所バーンアウト質量速度と定常値との比を蒸気と水の密度比および流速減少率の関数として表示する導出した。本式はCumoの実験結果をかなり良く予測した。
黒柳 利之
JAERI-M 83-111, 107 Pages, 1983/06
一次元固体内の1点の温度と熱流束変化の知見を用いて、同固体の表面温度と表面熱流束を記述する式を、デュハメルの積分を利用して、平板の場合について導いた。この裏面温度、表面熱流束記述式は、表面条件が不連続変化直後の短い時間巾以外では、未知の表面条件変化を記述しうることを明らかにした。この表面条件記述不能時間巾を、数値計算により示した。表面温度、表面熱流束記述式では、内部点の温度と熱流束変化の知見を必要とするので、内部点の熱流束変化の評価方法について検討した。
岩村 公道; 黒柳 利之
Journal of Nuclear Science and Technology, 19(6), p.438 - 448, 1982/00
被引用回数：9 パーセンタイル：68.91(Nuclear Science & Technology)一様加熱の垂直上向管内流路による流量低下バーンアウト実験を行なった。テスト部は加熱長さ800mm、内径10mmで、主要な実験範囲は、圧力0.5~3.9MPa、熱流束2.16~3.86
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w/m
、それに流速減少率0.6~35%/secである。また、流量低下バーンアウト発生時の局所質量速度を求めるための計算を行なった。流速減少率がある値以上となると、テスト部の入口および出口のバーンアウト質量速度は定常時と異なる挙動を示し、この傾向は主として系圧力に依存することがわかった。過渡時と定常時のテスト部出口におけるバーンアウト質量速度の比を蒸気-水の密度比および流速減少率の関数として表現する関係式を導出し、他の実験結果と比較し、ある程度の一致をみた。
岩村 公道; 黒柳 利之
JAERI-M 9012, 75 Pages, 1980/08
流量低下バーンアウト実験を解析するため、分離流モデルにより沸騰二相流過度挙動の計算を行なって、以下の諸点が明らかとなった。1)流速減少率が2%/sec以下では、出口バーンアウト質量速度計算値G
および入口バーンアウト質量速度Gは、定常値G
にほぼ一致した。2)流速減少率が大きくなるほど、GとGの差は拡大する。3)圧力が2~3.9MPaの場合、流速減少率が2~20%/secの範囲では、G/Gが約1.0~0.9とやや低下しているにもかかわらず、G/Gはほぼ1となる。また、流速減少率が20%/sec以上ではG/Gは1よりやや大きくなる傾向にある。4)約1MPa以下の圧力では、流速減少率が2%/sec以上になるとG/Gは1より小さくなる。
黒柳 利之; 岩村 公道
JAERI-M 8774, 138 Pages, 1980/03
過渡沸騰試験装置を用いて流量低下バーンアウト実験を行ない、過渡バーンアウト発生条件に対する諸パラメータの影響を調べた。テスト部は内径10mm、加熱長さ800mmのステンレス鋼製垂直上向管内流路で、直流直接通電により加熱した。実験範囲は以下の通りである。圧力:0.5~3.9丸Mpa、熱流束:2.16~3.8610W/m、入口温度:66~201
C、流量低下時間:0.35~83sec。実験結果を過渡時と定常時のパ-ンアウト発生時入口質量速度比(G
/G)と流速減少率(%/sec)との関係で整理し、以下の諸点が明らかとなった。1)流速減少率が、ある境界値以上となると、G/Gは1より減少し始める。2)流速減少率増大時の(G/Gの低下率は、圧力が高い程小さくなる。3)入口サブクール度、熱流束、初期質量速度等の影響は、本実験範囲内では特に認められない。
黒柳 利之; 岩村 公道
JAERI-M 8047, 106 Pages, 1979/01
軽水炉のPCM時の過渡沸騰現象の概要を知るため、常圧大気開放ループを用いて流量低下過渡バーンアウト実験を実施した。テスト部は直流直接通電ステンレス鋼管の外側にガラス管シュラウドを設置し、ギャップを2.0mmまたは1.4mmとした環状流路で、加熱部の外径は10mm、長さは800mmである。実験範囲は以下の通り。熱流束:0.65~1.36欠ける10kcal/hm、入口温度:30C、76C、初期質量速度:2.4~6.010kg/hm、流量減少過渡時間:0.1~68sec、流速減少率:0.29~752cm/sec/sec。実験の結果、流速減少率が約5cm/sec/sec(1.4mmギャップ)または約1cm/sec/sec(2.0mmギャップ)以上になると、バーンアウト時入口質量速度は定常の場合よりも低くなった。また、流速減少率が約20~40cm/sec/sec以上では、バーンアウト発生の時間遅れは約0.4秒でほぼ一定となった。
黒柳 利之; 岩村 公道
JAERI-M 7808, 173 Pages, 1978/08
軽水炉の出力-冷却不整合(PCM)時の過渡沸騰現象の概要を知るため、常圧大気開放ループによる流量低下過渡バーンアウト実験を実施した。テスト部は、外径10mm、長さ800mmのステンレス鋼管を直流直接通電加熱し、外側に内径14mm、または12.8mmのガラス管を設置した環状流路である。実験範囲は次の通り、熱流束0.65~1.3610kcal/km、入口温度30~76C、初期質量速度2.4~6.010kg/km、流量減少過渡時間0.1~68sec、流速減少率0.29~752cm/sec/sec。本報告書は、昭和53年3月~6月に実施した上記実験の過渡記録および写真撮影結果をまとめたものである。
黒柳 利之; 岩村 公道
JAERI-M 7489, 84 Pages, 1978/01
軽水炉PCM時の過渡沸騰に伴う諸現象の概要を知るため、常圧大気開放ループを用いて、流量低下過渡バーンアウト実験を行なった。テスト部は内径8mm、長さ800mmのステンレス管で、直流直接通電により加熱した。実験範囲は、熱流束:0.87~1.6610kcal/hm、入口温度:30~80C、初期質量速度:1.8~3.810kg/hm、流量減少過度時間:0.07~70sec、流速減少率:0.24~1100cm/sec/secである。実験結果より、流速減少率がある程度以上大きくなると、流路圧力や壁温の挙動に、流量低下過渡バーンアウト特有の諸現象が見られること、同一熱流束におけるバーンアウト発生時入口質量速度はかなり減少することなどがわかった。
黒柳 利之; 岩村 公道
JAERI-M 7396, 61 Pages, 1977/11
軽水炉の出力-冷去口不整合(PCM)時の過渡沸騰に伴う諸現象の概要を知るため、常圧大気開放ループを用いて、流量低下時の過渡沸騰実験を行ない、流路出入口の圧力や壁温の変化を測定した。テスト部は内径8mm、外径10mm、長さ800mmのステンレス管で、直流直棒通電により加熱した。実験結果を流速減少率により整理して、同じ沸騰長さに対応する定常時と過渡時の入口圧力の比較や、流量減少過渡沸騰時に見られる壁温ピーク出現時刻と飽和点到達時刻の比較および壁温ピーク移動速度の比較などを行なった結果、本実験範囲では、流速減少率が約10cm/sec/sec以下では定常として扱えることが明らかとなった。
星 蔦雄; 飛岡 利明; 岩村 公道; 黒柳 利之; 武田 常夫; 平野 見明
JAERI-M 6927, 79 Pages, 1977/02
本報告書は、軽水炉安全性研究の一環として、PCM事故研究の現状についての調査及び検討結果を纏めたものである。ここでは、動力炉安全評価におけるPCM事故の位置づけ、燃料破損クライテリア、現在までに得られた主要な研究成果、諸外国のPCM炉内実験計画等に関する現状調査を行ない、PCM研究の範囲や問題点を明白にした。そして、今後必要な炉内および炉外実験の研究課題の検討を行なった。
黒柳 利之; 石黒 亮二*; 落合 政昭*; 古川 和男
日本機械学会論文集,B, 38(315), p.2897 - 2905, 1972/00
ナトリウムの温度が190C~280C、ペクレ数110~400の範囲でナトリウム管内流の熱伝達実験を取扱った。熱流束一定の場合の発達した領域でのヌセルト数は、近年推奨されつつある実験式によって一致した。また、熱的入口効果のおよぶ領域での局所ヌセルト数は変化の模様も示した。熱的助走区間はペクレ数を共に増加し、ペクレ数が360でその長さはX/Dで約10であった。ナトリウム管内流で管軸方向に特定の指数関数状熱流束分布を与へると、発達した状態で管壁温度が一定になり、そこではヌセルト数もまた一定であることを確かめた。ここでの実験範囲内では、このヌセルト数Nuc.Tは熱流束一定の場合のヌセルト数Nu
より低い値を示し、Nu/Nuは約1.3であった。また正弦状熱流束分布のときは局所ヌセルト数の変化の模様を示した。この場合、局所ヌセルト数はペクレ数によって変化するが、L/Dの影響は顕著ではなかった。
望月 恵一; 三井田 純一; 須田 信英; 黒柳 利之; 都甲 泰正; 原 昌雄; 秋山 守
第3回原子力シンポジウム報文集, 1, P. 143, 1959/00
抄録なし
弘田 実彌; 高橋 博; 黒柳 利之; 桂木 学; 井上 和彦
JAERI 4004, 44 Pages, 1958/04
軽水減速冷却型原子炉の核的設計計算は、この炉の燃料格子間隔がせまいことと、水素原子を含む減速材のための取扱がかなりむずかしい。ここでは熱外中性子による分裂を考慮に入れた3群理論および4群理論が扱われ、酸化ウラン燃料炉の4因子、増倍係数、フェミル年令、およびバックリンなどの結果が示され、さらに制御棒の効果、ならびに長期反応度変化が述べられている。
