T字合流部における渦構造と温度変動に関する数値解析

田中 正暁; 黒川 康治*; 瀧田 宏樹*; 文字 秀明*; 大島 宏之

日本機械学会論文集,B, 77(776), p.969 - 973, 2011/04

https://doi.org/10.1299/kikaib.77.969

原子力プラントで、異温度流体の混合により発生する温度変動が構造表面に伝達して、高サイクル熱疲労により構造健全性が損なわれる現象の評価は極めて重要である。本研究では、ラージ・エディ・シミュレーション法を採用した開発中の流体-構造熱連成解析コードにより、T字合流部の水流動実験を対象に熱流動解析を行って流体混合中の非定常渦構造と温度変動発生メカニズムについて調べ、枝管が接続する主管壁面の一部をアルミニウム板とした実験を対象に熱連成解析を行って実験結果と比較して妥当性を確認し、温度分布特性を調べた結果及び流体-構造熱連成解析の重要性について述べる。

T字合流部における渦構造と温度変動に関する実験研究

田中 正暁; 黒川 康治*; 瀧田 宏樹*; 文字 秀明*

日本機械学会論文集,B, 76(763), p.463 - 465, 2010/03

本研究では、サーマルストライピング現象が発生する代表部位としてT字合流部を選定し、数値解析コードの検証用データの取得,流体-構造間の熱伝達モデルの開発、並びに流体混合時に発生する渦構造と温度変動特性との相互関係の解明を目的とした水流動実験を行っている。主流に流入する枝管噴流の挙動に着目し、粒子画像計測法(PIV)により混合領域での速度場を計測して混合場で形成される渦構造について検討するとともに、熱電対による壁面近傍の流体温度計測を行い周波数特性に着目して渦構造と温度変動発生メカニズムとの関係について調べた結果を報告する。

火災時における煤煙発生挙動と換気系フィルタ目詰まり特性(受託研究)

高田 準一; 林 嗣郎*; 渡邊 浩二; 瀧田 孝治*; 塚本 導雄; 田代 信介; 阿部 仁*; 内山 軍蔵*

JAERI-Tech 2002-102, 87 Pages, 2003/01

JAERI-Tech-2002-102.pdf:3.27MB

再処理施設の一部の建屋換気設備では、HEPAフィルタの直前に前置フィルタが設置されており、HEPAフィルタの保護と目詰まりを緩和する役割を担っている。しかし、火災事故が発生した場合、大量の煤煙が発生し、前置フィルタが煤煙の負荷により目詰まりし、差圧の上昇によって破損することが考えられる。そこで、原研では火災時の換気系フィルタの健全性が確保されることを調べる実証試験を実施した。試験では、模擬可燃性固体廃棄物(ゴム手袋,綿手袋,ゴム手袋/綿手袋混合物)や模擬回収溶媒(n-ドデカン,TBP/n-ドデカン混合物)を燃焼させ、煤煙の発生挙動や換気系ネットワーク(セル,ダクト,ダンパー,フィルタ)内による煤煙の減衰効果、及び煤煙の負荷による換気系フィルタの目詰まり特性などを把握する試験データを取得した。その結果、前置フィルタが破損した場合でも換気系全体の健全性が確保されることがわかった。また、安全性解析コード(CELVA-1D)によるフィルタの差圧上昇解析に適用させるため、前置フィルタの差圧上昇を単位フィルタ面積あたりの煤煙負荷量を関数とした二次の実験式で表し、前置フィルタの目詰まり係数(,)を求めた。