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論文

Droplet generation during liquid jet impingement onto a horizontal plate

Zhan, Y.*; 大箭 直輝*; 榎木 光治*; 大川 富雄*; 青柳 光裕; 高田 孝

Experimental Thermal and Fluid Science, 98, p.86 - 94, 2018/11

 パーセンタイル:100(Thermodynamics)

In sodium-cooled fast reactors, liquid sodium leakage may lead to fire accident. In the case that the liquid sodium is discharged as a liquid jet, a number of droplets are produced during liquid jet impingement on the structures. In the present work, a liquid jet was emanated vertically downward from a circular nozzle hole onto a horizontal disk to measure the total amount and the maximum size of splashed droplets. It was found that a significant amount of liquid was splashed when the liquid jet impinged as a broken jet. Thus, a prediction method was first developed for the impact frequency of the primary droplets produced due to the jet breakup. It was then shown that a phenomenological model using the impact frequency and the impact Weber number as the important variables can predict the splashing rate well. It was also indicated that the size of the maximum splashed droplets was fairly proportional to the size of primary droplets.

論文

A Study on splashing during liquid jet impingement onto a horizontal plate

桑田 裕介*; Zhan, Y.*; 榎木 光治*; 大川 富雄*; 青柳 光裕; 高田 孝

Proceedings of 12th International Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal-Hydraulics, Operation and Safety (NUTHOS-12) (USB Flash Drive), 10 Pages, 2018/10

ナトリウム冷却高速炉の冷却材が漏洩した場合の熱影響解析精度向上に向けて、ノズルより鉛直下向きに液体を噴射し、水平固体面に衝突した場合の粘度を考慮した飛散液滴量相関式について検討した。

論文

Splash during liquid jet impingement onto a horizontal plate

Zhan, Y.*; 大箭 直輝*; 榎木 光治*; 大川 富雄*; 大野 修司; 青柳 光裕; 高田 孝

Proceedings of 25th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-25) (CD-ROM), 6 Pages, 2017/07

ナトリウム(Na)冷却高速炉におけるNa漏えい・燃焼時の熱影響を適切な信頼性確保しつつ解析評価するためには、漏えいNaの液滴量を物理的な観点から合理的に設定することが重要である。本研究では基礎実験として、下向きの水噴流を水平板に衝突させ、その際の液滴化率を計測した。計測の結果として液滴飛散率は、ウェーバー数と無次元衝突頻度の関数として定式化できることが示された。

論文

Production of droplets during liquid jet impingement onto a flat plate

Yi, Z.*; 大箭 直輝*; 榎木 光治*; 大川 富雄*; 大野 修司; 青柳 光裕; 高田 孝

Proceedings of 10th Japan-Korea Symposium on Nuclear Thermal Hydraulics and Safety (NTHAS-10) (USB Flash Drive), 7 Pages, 2016/11

ナトリウム(Na)冷却高速炉におけるNa漏えい・燃焼時の熱影響を適切な信頼性確保しつつ解析評価するためには、漏えいNaの液滴量を物理的な観点から合理的に設定することが重要である。本研究では基礎実験として、下向きの水噴流を水平板に衝突させ、その際の液滴化率を計測した。計測の結果として液滴飛散率は、ウェーバー数とストローハル数、オーネゾルゲ数の関数として定式化できることが示された。

論文

Experimental study on splashing during liquid jet impingement onto a liquid film

Yi, Z.*; 大箭 直輝*; 榎木 光治*; 大川 富雄*; 大野 修司; 青柳 光裕

Proceedings of 24th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-24) (DVD-ROM), 7 Pages, 2016/06

ナトリウム(Na)冷却高速炉におけるNa漏えい・燃焼時の熱影響を適切な信頼性確保しつつ解析評価するためには、漏えいNaの液滴量を物理的な観点から合理的に設定することが重要である。本研究では基礎実験として、下向きの水噴流を水平板に衝突させ、その際の液滴化率を計測した。計測の結果として液滴飛散率は、ウェーバー数とストローハル数の関数として定式化できることが示された。

論文

Reduction and unusual recovery in the reversible hydrogen storage capacity of V$$_{1-x}$$Ti$$_x$$ during hydrogen cycling

Kim, H.*; 榊 浩司*; 斉田 愛子*; 榎 浩利*; 野口 一夫*; 町田 晃彦; 綿貫 徹; 中村 優美子*

International Journal of Hydrogen Energy, 39(20), p.10546 - 10551, 2014/07

 被引用回数:6 パーセンタイル:74.23(Chemistry, Physical)

V-Ti合金におけるV量が水素化サイクルに及ぼす効果について研究を行っている。V$$_{1-x}$$Ti$$_x$$, $$x=$$ 0.2 and 0.5で100サイクル以上、410Kと553Kで水素化、脱水素化を行ったところ、サイクルによる吸蔵量の減少が両方の試料で観測され、V量による違いはなかった。圧力-水素組成等温曲線ではサイクルによってプラトーの傾斜が大きくなり、ヒステリシスが小さくなることが確認できた。さらに、水素化サイクルによって十分に吸蔵量が減少した後に、低温で水素吸蔵させたところ、初めに水素吸蔵させたときと同程度の水素量を吸蔵することを発見した。

論文

In situ synchrotron $$^{57}$$Fe M$"o$ssbauer spectroscopy of RFe$$_{2}$$ (R = Y, Gd) hydrides synthesized under ultra-high-pressure hydrogen

三井 隆也; 増田 亮*; 瀬戸 誠; 平尾 直久*; 松岡 岳洋*; 中村 優美子*; 榊 浩司*; 榎 浩利*

Journal of Alloys and Compounds, 580(Suppl.1), p.S264 - S267, 2013/12

 被引用回数:3 パーセンタイル:67.03(Chemistry, Physical)

An in situ $$^{57}$$Fe synchrotron radiation M$"o$ssbauer spectroscopy (SRMS) was performed on the C15 Laves RFe$$_{2}$$ (R=Y, Gd) under high-pressure hydrogen (H) in a diamond anvil cell. The H-absorption processes were monitored by the pressure dependence on the $$^{57}$$Fe isomer shift (IS): IS values increased for the amount of H-absorption into the RFe$$_{2}$$. In both cases, IS values showed a rapid increase at a few GPa, and once again showed a small increase at above 10 GPa. These results suggest that there are two steps in the H-absorption processes for the RFe$$_{2}$$ under high-pressure hydrogen. At the same time, two-step magnetic transitions have been also observed for the first time: ferromagnetic RFe$$_{2}$$ changed to paramagnetic RFe$$_{2}$$Hx$$_{1}$$ at the first H-absorption process, and a new ferromagnetic phase appeared in RFe$$_{2}$$Hx$$_{2}$$ at the second H-absorption process. In this conference, we report details on the SRMS experimental setup and the results.

論文

An in situ M$"{o}$ssbauer study using synchrotron radiation

増田 亮; 三井 隆也; 伊藤 恵司*; 榊 浩司*; 榎 浩利*; 中村 優美子*; 瀬戸 誠

Hyperfine Interactions, 204(1-3), p.139 - 142, 2012/03

 被引用回数:2 パーセンタイル:17.72

水素化過程について局所的観点から情報を得るため、その場メスバウアー測定用の装置を開発した。本装置を用いることで水素雰囲気下の試料の温度を調整でき、放射光メスバウアースペクトル及び核共鳴非弾性散乱のスペクトルをその場測定することができるというものである。本装置の有用性を確認すべく、$$c$$-GdFe$$_2$$H$$_3$$の真空中での温度変化を両スペクトルで観察し、それらのスペクトルの明らかな変化を確認した。その変化は脱水素化によるFe局所電子状態及びFe局所振動状態の変化として解釈されるものであり、本装置によってその場メスバウアー測定が可能であることが確認された。

口頭

M$"{o}$ssbauer study on the hydrides of C15 RFe$$_2$$ (R=Sm,Gd) compounds

増田 亮; 三井 隆也; 伊藤 恵司*; 榊 浩司*; 榎 浩利*; 中村 優美子*; 小林 康浩*; 北尾 真司*; 瀬戸 誠

no journal, , 

We here report the recent M$"o$ssbauer study on the hydrides of C15 RFe$$_2$$ compounds (R=Sm,Gd). We studied the change of the local electronic states induced from the hydrogenation of SmFe$$_2$$, by the M$"o$ssbauer spectroscopy with $$^{57}$$Fe and nuclear resonant forward scattering (NFS) of synchrotron radiation (SR) by $$^{149}$$Sm. The latter was performed at BL11XU of SPring-8. The results can be interpreted by the effect of hydrogenation, i.e. the lattice expansion, the electron-rearrangement, and the resultant weakening of the interaction between Sm and Fe. Also, we introduce a hydrogen-atmospheric furnace for the SR M$"o$ssbauer measurement installed in BL11XU; It is developed for the "in-situ" M$"o$ssbauer study on hydrogenation and dehydrogenation process. A feasibility study on the in-situ $$^{57}$$Fe-M$"o$ssbauer study in dehydrogenation process of c-GdFe$$_2$$H$$_x$$ is reported.

口頭

液面衝突噴流の液滴生成に関する研究

大箭 直輝*; 大川 富雄*; 榎木 光治*; 大野 修司; 青柳 光裕

no journal, , 

ナトリウム(Na)冷却高速炉におけるNa漏えい・燃焼時の熱影響を適切な信頼性確保しつつ解析評価するためには、漏えいNaの液滴径を物理的な観点から合理的に設定することが重要である。本研究では液滴生成メカニズムを解明するための基礎試験を水を用いて行った。流速,ノズル口径,高さを変えた噴流を平板に衝突させた。高速度カメラを用いた観察および生成液滴量と最大液滴径の計測を行った。観察された噴流形状は、液滴状の噴流であるdropモード、ほぼ真っ直ぐな噴流であるjetモード、乱れてくびれが生じるlumpモードの3つのモードに分類された。液滴生成量が衝撃を伴う噴流衝突の周波数との間に強い相関があることや、最大液滴径がdrop, lumpモードで大きいことを確認した。

口頭

Splashing during liquid jet impact onto a horizontal wall

大川 富雄*; 大箭 直輝*; Yi, Z.*; 榎木 光治*; 大野 修司; 青柳 光裕

no journal, , 

ナトリウム(Na)冷却高速炉におけるNa漏えい・燃焼時の熱影響を適切な信頼性確保しつつ解析評価するためには、漏えいNaの液滴量を物理的な観点から合理的に設定することが重要である。本研究では基礎実験として、下向きの水噴流を水平板に衝突させ、その際の液滴化率を計測した。水噴流が衝突地点において連続的である場合には、液滴化率はほぼゼロであった。しかし衝突地点において水噴流が途切れて液玉状になっている場合には、噴流速度の増加に伴い液滴化率が飛躍的に増加した。したがって、液噴流の落下距離が噴流崩壊長さよりも大きい場合には、噴流流量で規格化した無次元液滴化率は、衝突する液玉の修正ウェーバー数の関数として表現できると考えられる。線形安定性理論に基づき、液噴流衝突時の液滴化率を評価する半経験的手法を提案した。

口頭

液体噴流の液面衝突に関する研究

大箭 直輝*; 大川 富雄*; 榎木 光治*; 大野 修司; 青柳 光裕

no journal, , 

ナトリウム(Na)冷却高速炉においてNa漏えい時における、燃焼解析手法の高度化に向けて、鉛直下方に噴出する液体噴流が水平平板へ衝突する際の液滴飛散のメカニズム及び飛散率の見積もり法について検討した。

口頭

液体噴流の固体面衝突時における液滴生成に関する研究

大箭 直輝*; Zhan, Y.*; 大川 富雄*; 榎木 光治*; 青柳 光裕; 大野 修司; 高田 孝

no journal, , 

ナトリウム(Na)冷却高速炉におけるNa漏えい時の燃焼解析手法の高度化に向け、鉛直下方へ噴出させた液体噴流が水平固体面へ衝突する際の、液滴生成メカニズムおよび飛散液滴量相関式について検討した。

口頭

液体噴流の固体面衝突時における飛散液滴に関する研究

Zhan, Y.*; 大箭 直輝*; 榎木 光治*; 大川 富雄*; 青柳 光裕; 大野 修司; 高田 孝

no journal, , 

ナトリウム(Na)冷却高速炉におけるNa漏えい時の燃焼解析手法の高度化に向け、鉛直下方へ噴出させた液体噴流が水平固体面へ衝突する際の、液滴生成メカニズムおよび飛散液滴量相関式について検討した。

口頭

液噴流衝突時における飛散現象に関する研究

Zhan, Y.*; 大箭 直輝*; 榎木 光治*; 大川 富雄*; 青柳 光裕; 大野 修司; 高田 孝

no journal, , 

ナトリウム冷却高速炉における冷却材漏えい時の燃焼解析手法の高度化に向け、鉛直下方へ噴出させた液体噴流が水平固体面へ衝突する際の、液滴生成メカニズムおよび飛散液滴量相関式について検討した。

口頭

液噴流の固体面衝突現象に及ぼす粘度影響

桑田 裕介*; Zhan, Y.*; 榎木 光治*; 大川 富雄*; 青柳 光裕; 高田 孝

no journal, , 

ナトリウム冷却高速炉の冷却材が漏洩した場合の熱影響解析精度向上に向けて、ノズルより鉛直下向きに液体を噴射し、水平固体面に衝突した場合の粘度を考慮した飛散液滴量相関式について検討した。

口頭

分裂した液噴流の固体面衝突時における飛散液滴に関する研究

Zhan, Y.*; 大箭 直輝*; 榎木 光治*; 大川 富雄*; 青柳 光裕; 大野 修司; 高田 孝

no journal, , 

ナトリウム(Na)冷却高速炉におけるNa漏えい時の燃焼解析手法の高度化に向け、分裂した液噴流が固体面へ衝突する際の、液滴生成メカニズムおよび飛散液滴量相関式について検討した。

口頭

液噴流の固体面衝突時における二次液滴に関する研究

Zhan, Y.*; 桑田 裕介*; 丸山 清嵩*; 榎木 光治*; 大川 富雄*; 青柳 光裕; 高田 孝

no journal, , 

ナトリウム(Na)冷却高速炉におけるNa漏えい時の燃焼解析手法の高度化に向け、鉛直下方へ噴出させた液体噴流が水平固体面へ衝突する際の、二次液滴径について検討した。

口頭

上向き噴流の天井面衝突時における液滴生成に関す研究

Zhan, Y.*; 丸山 清嵩*; 桑田 裕介*; 榎木 光治*; 大川 富雄*; 青柳 光裕; 高田 孝

no journal, , 

ナトリウム(Na)冷却高速炉におけるNa漏えい時の燃焼解析手法の高度化に向け、上向き噴出させた液体が水平固体面へ衝突する際の落下液滴について、実験的検討を実施した。

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