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論文

Emergence of nearly flat bands through a kagome lattice embedded in an epitaxial two-dimensional Ge layer with a bitriangular structure

Fleurence, A.*; Lee, C.-C.*; Friedlein, R.*; 深谷 有喜; 吉本 真也*; 向井 孝三*; 山根 宏之*; 小杉 信博*; 吉信 淳*; 尾崎 泰助*; et al.

Physical Review B, 102(20), p.201102_1 - 201102_6, 2020/11

 被引用回数:1 パーセンタイル:24.67(Materials Science, Multidisciplinary)

最近、2次元の二重三角格子において、そこに内在するカゴメ格子によってフラットバンドが出現することが予測された。本研究では、ZrB$$_{2}$$薄膜上に表面偏析したGe原子がその2次元二重三角格子を形成することを報告する。角度分解光電子分光および第一原理計算から、2次元Ge二重三角格子では有意な面内の長距離ホッピングおよび基板との相互作用が存在するにも関わらず、フラットバンドが形成されることが明らかになった。このフラットバンドは、原子配置から生ずるものではなく、電子状態のカップリングに起因する。

論文

Characteristics of flow field and pressure fluctuation in complex turbulent flow in the third elbow of a triple elbow piping with small curvature radius in three-dimensional layout

江原 真司*; 高村 宏行*; 橋爪 秀利*; 山野 秀将

International Journal of Hydrogen Energy, 41(17), p.7139 - 7145, 2016/05

 被引用回数:4 パーセンタイル:14.83(Chemistry, Physical)

本研究では、約1,000,000までの高レイノルズ数領域を扱う日本のナトリウム冷却高速炉のコールドレグ配管の1/7縮尺モデル試験体を含む実験装置を用いて流動可視化及び圧力測定を実施した。流れ場に関して、流動はく離が第3エルボ内側に現れた。しかしながら、そのはく離域は、第1エルボのそれより主流方向と垂直な方向には小さく、周流方向には大きかった。これは、第2エルボ下流で形成される旋回流が多少減衰しつつも第3エルボに流れ込むからであると考えられる。圧力変動試験から、エルボ下流0.0D$$sim$$0.4D(Dは配管直径)の領域において、無次元周波数であるストローハル数が約0.4で圧力変動の卓越周波数が現れることが分かった。また、出口側下流の0.75Dの領域では、ストローハル数が約0.7で弱いピークが見られた。

論文

Characteristics of flow field and pressure fluctuation in complex turbulent flow in the third elbow of a triple elbow piping with small curvature radius in three-dimensional layout

江原 真司*; 高村 宏行*; 橋爪 秀利*; 山野 秀将

Proceedings of 17th International Conference on Emerging Nuclear Energy Systems (ICENES 2015) (CD-ROM), 6 Pages, 2015/10

本研究では、約1,000,000までの高レイノルズ数領域を扱う日本のナトリウム冷却高速炉のコールドレグ配管の1/7縮尺モデル試験体を含む実験装置を用いて流動可視化及び圧力測定を実施した。流れ場に関して、流動はく離が第3エルボ内側に現れた。しかしながら、そのはく離域は、第1エルボのそれより主流方向と垂直な方向には小さく、周流方向には大きかった。これは、第2エルボ下流で形成される旋回流が多少減衰しつつも第3エルボに流れ込むからであると考えられる。圧力変動試験から、エルボ下流0.0D$$sim$$0.4D(Dは配管直径)の領域において、無次元周波数であるストローハル数が約0.4で圧力変動の卓越周波数が現れることが分かった。また、出口側下流の0.75Dの領域では、ストローハル数が約0.7で弱いピークが見られた。

論文

Flow visualization and frequency characteristics of velocity fluctuations of complex turbulent flow in a short elbow piping under high Reynolds number condition

高村 宏行*; 江原 真司*; 橋爪 秀利*; 相澤 康介; 山野 秀将

Journal of Fluids Engineering, 134(10), p.101201_1 - 101201_8, 2012/10

 被引用回数:24 パーセンタイル:75.55(Engineering, Mechanical)

二次元PIVを用いて、JSFRコールドレグ配管の1/7縮尺である一段ショートエルボ配管の流動可視化実験が行われた。その目的は、高レイノルズ数での流速変動の周波数特性やエルボ腹側に現れる流動剥離に関連する微細流動場を調べことである。レイノルズ数を変えても、St=0.5の周期的な動きが剥離近傍で現れた。

論文

Flow structure of high Reynolds number flow in a dual-elbow piping simulating cold-legs of JSFR

高村 宏行*; 江原 真司*; 金子 哲也; 山野 秀将; 橋爪 秀利*

Proceedings of 15th International Symposium on Flow Visualization (ISFV-15) (CD-ROM), 10 Pages, 2012/06

2D-PIVを用いてJSFRコールドレグ配管を模擬した流動可視化実験が0.3$$times$$10$$^{6}$$$$sim$$1.0$$times$$10$$^{6}$$幾つかのレイノルズ数を変えて行われた。試験体は立体的に直管に接続された2つのショートエルボがある。2段エルボ系では単エルボのように剥離領域から剥離渦が放出される。これらの渦は第二エルボの腹側とその下流を流れる。2段エルボ流れにおける超臨界域は単管エルボ系同様レイノルズ数が約0.5$$times$$10$$^{6}$$以上で現れる。

論文

PIV measurements of a complex turbulent flow in a short elbow piping under a high Reynolds number condition

高村 宏行*; 今野 宏章*; 江原 真司*; 橋爪 秀利*; 相澤 康介; 山野 秀将

Proceedings of 9th International Symposium on Particle Image Velocimetry (PIV '11) (USB Flash Drive), 6 Pages, 2011/07

In this study, flow experiments are carried by using a 1/7-scale model of a cold-leg piping by means of Particle Image Velocimetry (PIV) to elucidate the flow structure in the piping. A single elbow, a dual elbow, and a triple elbow layout are used to understand the complex flow field. Cross sections perpendicular to the mean flow direction and cross sections parallel to that contain a curvature radius of the elbow are visualized minutely by the PIV measurement. We apply spectral analysis to the velocity data in time series by means of Fast Fourier Transform (FFT). We calculate the turbulent kinetic energy and the root-mean-square (rms) of the velocity fluctuations to value the turbulent intensity. As a result of the experiments of the flow cross sections, it is elucidated how the separated flow region changes depending on Reynolds number and fluctuation frequency characteristics in flow velocity in the vicinity of the separated flow region.

論文

カラー図解,プラズマエネルギーのすべて

高村 秀一*; 門 信一郎*; 藤井 隆*; 藤山 寛*; 高部 英明*; 足立 和郎*; 森宮 脩*; 藤森 直治*; 渡辺 隆行*; 林 泰明*; et al.

カラー図解,プラズマエネルギーのすべて, P. 164, 2007/03

核融合並びにプラズマに興味を持ってもらい、またその有用性,将来性を広く理解してもらうための一般向け解説書として、プラズマ・核融合学会の企画(日本実業出版社から出版予定)に共同執筆で出版するものである。読者の対象範囲は、理科に興味を持つ高校生,大学生・一般社会人,ある種のプラズマに仕事で関連している人で、他分野からのヒントを求める人など、広い層に読んでもらえることを想定している。(目次:はじめに/プラズマってなんだ?/プラズマ技術のひろがり/実験室の超先端プラズマ/核融合プラズマエネルギーとは?/プラズマエネルギーへの道/核融合プラズマエネルギー発電所を目指して/プラズマエネルギーと未来社会)

論文

ITER物理R&Dの成果,3; ダイバータ物理

嶋田 道也; 細金 延幸; 伊丹 潔; 高村 秀一*; 大藪 修義*; 俵 博之*; 畑山 明聖*

プラズマ・核融合学会誌, 76(1), p.41 - 63, 2000/01

ITER物理R&D期間中のダイバータ研究に関する主な成果と現状についてまとめた。ITERの標準運転モードとして、デタッチダイバータが検討され、デタッチ現象(放射損失の促進、プラズマ圧力の降下、再結合過程等)が実験的に調べられた。このような現象は、最近のモデリングの進展により、シミュレーションによっても良く再現されるようになった。しかし、ダイバータと主プラズマ閉込めの両立性については、ダイバータ形状の効果が明瞭でなく、今後の課題として残っている。粒子補給については、内側入射ペレットが開発されたことにより、解決の見通しを得た。ヘリウム灰の排気には大きな問題がないことが確認された。R&D活動の特別な作業として、SOLデータベースが構築され、SOL幅などの比例則が導出された。ダイバータ壁材料の損耗や再付着についても議論された。

口頭

Na冷却高速炉における大口径配管の流力振動評価に関する研究,30; コールドレグ1/7縮尺試験装置を用いた1段及び2段エルボ管内流れのPIV詳細計測

高村 宏行*; 今野 宏章*; 江原 真司*; 橋爪 秀利*; 相澤 康介; 山野 秀将

no journal, , 

高速炉のコールドレグ配管における複雑流動場を解明するために、1/7縮尺モデルの1段,2段エルボを用いてPIV可視化計測実験を行った。エルボ流れにおける圧力変動の卓越した周波数ピークを与えるエルボ腹側での剥離渦や二次流れなどの流動構造を詳細に計測し、レイノルズ数や多段エルボの影響について考察する。

口頭

Na冷却高速炉における大口径配管の流力振動評価に関する研究,31; コールドレグ1/7縮尺試験装置を用いた2段エルボ管内流れの圧力変動計測

今野 宏章*; 高村 宏行*; 江原 真司*; 橋爪 秀利*; 相澤 康介; 山野 秀将

no journal, , 

本研究ではエルボを含む配管系の圧力変動特性を評価するため、実機を1/7スケールで模擬した水流動試験装置を用いてデュアルエルボにおける圧力変動測定試験を行った。周波数解析の結果、1段目と2段目のエルボでは異なる振動特性となることがわかった。

口頭

Na冷却高速炉における大口径配管の流力振動評価に関する研究,34; コールドレグ1/7縮尺試験装置を用いた2段エルボ管内流れの圧力計測による平均及び変動特性解析

今野 宏章*; 高村 宏行*; 江原 真司*; 橋爪 秀利*; 相澤 康介; 山野 秀将

no journal, , 

エルボを含む配管系の圧力場を把握するため、JSFRコールドレグ配管の1/7スケール縮尺水流動試験装置を用いてデュアルエルボにおける圧力変動測定試験を行った。解析の結果、1stエルボと2ndエルボでは周波数特性が異なり、各測定点における時間平均圧力の分布はRe数50万程度を境に大きく変化することがわかった。

口頭

Na冷却高速炉における大口径配管の流力振動評価に関する研究,33; コールドレグ1/7縮尺試験装置を用いた1段エルボ管内流れのPIV詳細計測による周波数特性解析

高村 宏行*; 江原 真司*; 橋爪 秀利*; 相澤 康介; 山野 秀将

no journal, , 

Na冷却高速炉のコールドレグ配管における複雑流動場を解明するために、1/7縮尺モデルの1段エルボを用いてPIV可視化計測実験を行った。エルボ流れにおける圧力変動の卓越した周波数ピークを与えるエルボ腹側での剥離渦や二次流れなどの流動構造を詳細に計測し、レイノルズ数の影響及び周波数特性について考察する。

口頭

Na冷却高速炉における大口径配管の流力振動評価に関する研究,39; コールドレグ1/7縮尺流動試験装置を用いた1段及び2段エルボ管内流れPIV計測による複数エルボ効果の検証

高村 宏行*; 江原 真司*; 橋爪 秀利*; 山野 秀将

no journal, , 

本研究では、低曲率半径比の3段エルボ構造で特徴づけられるJSFRの一次冷却系コールドレグ配管を模擬した2段エルボ体系で高レイノルズ数条件のもと2次元PIV計測実験を行い、1段エルボ体系の流動構造を比較することにより複数エルボ効果について調べた。

口頭

Na冷却高速炉における大口径配管の流力振動評価に関する研究,40; コールドレグ1/7縮尺流動試験装置を用いた3段エルボ管内複雑乱流流れのPIV計測

高村 宏行*; 江原 真司*; 橋爪 秀利*; 山野 秀将

no journal, , 

Japan Sodium-Cooled Fast Reactor(JSFR)の一次冷却系コールドレグ配管では、高レイノルズ(Re)数かつ3次元的に接続された3段エルボの連続構造により複雑な乱流場が形成され、流れの剥離を伴う大きな圧力変動が予想される。この圧力変動による流力振動の評価を行うには3次元的な流動構造を把握する必要がある。これまで1/7縮尺流動装置を用いた1段, 2段エルボ体系において、Re数100万までの範囲で2次元PIV計測及び圧力変動計測を行い、データを取得・評価してきた。本研究では、3段エルボ体系においてPIV計測を行い、これまでの知見も踏まえコールドレグ配管内の流れ場の評価を行う。

口頭

Na冷却高速炉1次系コールドレグ配管における剥離渦放出に起因した圧力変動の抑制に関する研究

水谷 淳*; 高村 宏行*; 江原 真司*; 橋爪 秀利*; 山野 秀将

no journal, , 

Japan Sodium-cooled Fast Reactor (JSFR)の1次冷却系コールドレグ配管では、高レイノルズ数(Re)数かつ3次元的に配置された3段エルボ構造により複雑な乱流場が形成され、剥離渦放出に起因した圧力変動が想定される。剥離の抑制は圧力変動の低減をもたらすと考えられ、流入条件を変えることで圧力変動を抑制できる可能性が示された。本研究では剥離をより抑制するための条件を調査するために、JSFR1次系コールドレグ配管を模擬した1/7スケール流動試験装置を用いて実験を行った。

口頭

Na冷却高速炉における大口径配管の流力振動評価に関する研究,43; コールドレグ1/7縮尺流動試験装置を用いた3段エルボ配管内流れの圧力変動特性

高村 宏行*; 江原 真司*; 橋爪 秀利*; 山野 秀将

no journal, , 

本研究では、これまで未実施であった3段エルボ体系において圧力計測実験を行い、これまでの知見も踏まえコールドレグ配管内の圧力変動特性の評価を行う。

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