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池末 俊一*; 岩崎 晃久*; 佐郷 ひろみ*; 横井 忍*; 山本 智彦
Proceedings of the ASME 2024 Pressure Vessels & Piping Conference (PVP 2024) (Internet), 9 Pages, 2024/07
During an earthquake, sloshing occurs in a cylindrical tank when a frequency component close to the natural frequency of sloshing is included in the seismic wave. When high amplitude sloshing occurs, the free liquid surface level fluctuates greatly in the tank, and the liquid surface collides with the roof of the tank. In tank design, it is important to evaluate the sloshing load acting on the roof. In this study, we extended this method to deal with seismic wave excitation. In seismic wave excitation, the tank is excited by irregular wave, and the phenomenon of sloshing becomes more complicated than sinusoidal excitation. To simplify this complicated phenomenon, we proposed a concept of equivalent growth wave number. This number represents the magnitude of the increase in the peak of liquid surface level, during seismic wave excitation. We proposed a method to quantitatively evaluate this number from seismic response analysis. In addition, we proposed a method to evaluate the vertical load on the roof during seismic wave excitation, by introducing this number into the predictive evaluation method.
池末 俊一*; 森田 英之*; 佐郷 ひろみ*; 横井 忍*; 山本 智彦
Proceedings of the ASME 2023 Pressure Vessels and Piping Conference (PVP 2023) (Internet), 10 Pages, 2023/07
When a cylindrical tank is excited by seismic waves, the motion of free liquid surface, called sloshing, may occur inside the tank. When the high-amplitude sloshing occurs, the free liquid surface collides with the roof of cylindrical tank, and the impulsive vertical load acts on the roof. In this study, the cause of this extremely large load was discussed by analyzing the CFD analysis result. As a result, it was showed that the previous weak roof collision deformed the liquid surface into a flat shape and the flat liquid surface collided with the roof. The phenomenon caused the extremely large load acting on the roof. From this result, it was clarified that the history of roof collision has a large influence on the vertical load acting on the roof.
池末 俊一*; 森田 英之*; 石井 秀和*; 佐郷 ひろみ*; 横井 忍*; 山本 智彦
Proceedings of ASME 2022 Pressure Vessels and Piping Conference (PVP 2022) (Internet), 10 Pages, 2022/07
When cylindrical tanks installed in the ground receive strong seismic waves, motion of the free liquid surface inside the tank called sloshing may occur. If the high-amplitude sloshing occurs and the waves collide with the tank roof, it may lead to accidents such as damage of the tank roof or outflow of internal liquid of the tank. Therefore the Predictive Evaluation Method is important. This paper describes that the evaluation method is reconstructed for improving these underestimation and overestimation. In this method, the impact pressure model is reconstructed by direct evaluation model of liquid spreading velocity focused on circumferential direction, which is derived from the simplified evaluation model of nonlinear sloshing liquid surface. The validity of this method was confirmed by comparing them with experiments. And future issues on the improvement of the method were clarified from the result.
池末 俊一*; 森田 英之*; 石井 秀和*; 佐郷 ひろみ*; 横井 忍*; 山本 智彦
Proceedings of ASME 2021 Pressure Vessels and Piping Conference (PVP 2021) (Internet), 8 Pages, 2021/07
本論文では、円筒形タンクの非線形スロッシング条件に対して、屋根に作用する垂直荷重と側壁に作用する水平荷重を評価できる新しい方法を提案した。この方法は、過去の研究で提案された液面レベルと速度の簡略化された方程式と、既存のモデルから変更された新しい圧力モデルの組み合わせである。この方法は簡略化された方程式で構成されているため、CFD解析のような長い計算時間は必要ない。この方法の有効性は、CFDおよび試験と比較することによって確認した。そして、その結果から、この方法の改善に関する今後の課題が明らかとなった。
池末 俊一*; 山本 智彦; 宮崎 真之; 田中 正暁; 横井 忍*; 佐郷 ひろみ*; 森田 英之*
no journal, ,
原子力発電施設の耐震性の向上を目的として、設計用基準地震動が見直されている。薄肉構造を志向している高速炉においては、機器の耐震性を確保するため免震の採用を計画している。その場合、水平方向の建屋の周期と円筒容器のスロッシング周期が近接しているためスロッシングによる天井衝突が懸念される。そこで、著者らは、高速炉への適用を目的に、2014年度より非線形スロッシング評価手法の開発を進めてきた。本論文では、天井衝突荷重の精度向上を目的に非線形スロッシングを考慮した最大波高及び流速の簡易評価手法の研究成果について報告する。
森田 英之*; 山本 智彦; 宮崎 真之; 田中 正暁; 横井 忍*; 佐郷 ひろみ*; 池末 俊一*
no journal, ,
原子力発電施設の耐震性の向上を目的として、設計用基準地震動が見直されている。薄肉構造を志向している高速炉においては、機器の耐震性を確保するため免震の採用を計画している。その場合、水平方向の建屋の周期と円筒容器のスロッシング周期が近接しているためスロッシングによる天井衝突が懸念される。そこで、われわれは、高速炉への適用を目的に、2014年度より非線形スロッシング評価手法の開発を進めてきた。本論文では、評価手法構築のために検証データとして必要な試験データの取得を目的に、2021年度に実施したスロッシング水試験の結果について報告する。
横井 忍*; 山本 智彦; 宮崎 真之; 田中 正暁; 佐郷 ひろみ*; 森田 英之*; 池末 俊一*; 井上 貴敏*
no journal, ,
原子力発電施設の耐震性の向上を目的として、設計用基準地震動が見直されている。薄肉構造を志向している高速炉においては、機器の耐震性を確保するため免震の採用を計画している。その場合、水平方向の建屋の周期と円筒容器のスロッシング周期が近接しているためスロッシングによる天井衝突が懸念される。そこで、われわれは、高速炉への適用を目的に、2014年度より非線形スロッシング評価手法の開発を進めてきた。本論文では、天井衝突を考慮した数値流体解析を用いて再現解析を行った成果について報告する。
佐郷 ひろみ*; 山本 智彦; 宮崎 真之; 田中 正暁; 横井 忍*; 森田 英之*; 池末 俊一*
no journal, ,
原子力発電施設の耐震性の向上を目的として、設計用基準地震動が見直されている。薄肉構造を志向している高速炉においては、機器の耐震性を確保するため免震の採用を計画している。その場合、水平方向の建屋の周期と円筒容器のスロッシング周期が近接しているためスロッシングによる天井衝突が懸念される。そこで、われわれは、高速炉への適用を目的に、2014年度より非線形スロッシング評価手法の開発を進めてきた。本論文では、,理論計算に基づくスロッシング荷重評価手法(簡易評価手法:詳細評価版)に関する研究成果について報告する。
池末 俊一*; 山本 智彦; 宮崎 真之; 田中 正暁; 横井 忍*; 佐郷 ひろみ*; 森田 英之*
no journal, ,
原子力発電施設の耐震性の向上を目的として、設計用基準地震動が見直されている。薄肉構造を志向している高速炉においては、機器の耐震性を確保するため免震の採用を計画している。その場合、水平方向の建屋の周期と円筒容器のスロッシング周期が近接しているためスロッシングによる天井衝突が懸念される。そこで、われわれは、高速炉への適用を目的に、2014年度より非線形スロッシング評価手法の開発を進めてきた。本論文では、地震波加振に対する天井荷重手法(非線形スロッシングに伴う天井荷重の評価手法及び地震波加振に対するスロッシング波高の評価手法)について、その概要を報告する。
横井 忍*; 山本 智彦; 宮崎 真之; 田中 正暁; 山根 勇馬*; 西脇 良典*; 佐郷 ひろみ*; 森田 英之*; 岩崎 晃久*; 池末 俊一*
no journal, ,
原子力発電施設の耐震性の向上を目的として、設計用基準地震動が見直されている。薄肉構造を志向している高速炉においては、機器の耐震性を確保するため免震の採用を計画している。その場合、水平方向の建屋の周期と円筒容器のスロッシング周期が近接しているためスロッシングによる天井衝突が懸念される。そこで、著者らは、高速炉への適用を目的に、2014年度より非線形スロッシング評価手法の開発を進めてきた。本論文では、高速炉に適用する非線形スロッシング波高・荷重の評価手法の開発計画及び非線形スロッシング評価手法の概要について報告する。
佐郷 ひろみ*; 山本 智彦; 宮崎 真之; 田中 正暁; 横井 忍*; 山根 勇馬*; 西脇 良典*; 森田 英之*; 岩崎 晃久*; 池末 俊一*; et al.
no journal, ,
原子力発電施設の耐震性の向上を目的として、設計用基準地震動が見直されている。薄肉構造を志向している高速炉においては、機器の耐震性を確保するため免震の採用を計画している。その場合、水平方向の建屋の周期と円筒容器のスロッシング周期が近接しているためスロッシングによる天井衝突が懸念される。そこで、著者らは、高速炉への適用を目的に、2014年度より非線形スロッシング評価手法の開発を進めてきた。本論文では、評価手法構築の試験データ取得を目的に実施したスロッシング水試験結果、及びVOF法を用いて実施した再現解析の結果について報告する。
森田 英之*; 山本 智彦; 宮崎 真之; 田中 正暁; 横井 忍*; 佐郷 ひろみ*; 池末 俊一*
no journal, ,
原子力発電施設の耐震性の向上を目的として、設計用基準地震動が見直されている。薄肉構造を志向している高速炉においては、機器の耐震性を確保するため免震の採用を計画している。その場合、水平方向の建屋の周期と円筒容器のスロッシング周期が近接しているためスロッシングによる天井衝突が懸念される。そこで、著者らは、高速炉への適用を目的に、2014年度より非線形スロッシング評価手法の開発を進めてきた。本論文では、天井無しの円筒容器を対象とした非線形スロッシング波高の評価方法及び天井荷重の簡易評価手法の研究成果について報告する。
