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楠 剛; 伊藤 俊雄*; 成合 英樹*
日本機械学会2000年度年次大会講演論文集, p.645 - 646, 2000/08
原子炉の受動的な安全設備として検討されている水張格納容器では、高温高圧の一次冷却材がプール水中に放出され、減圧沸騰による蒸発とプール水との直接接触による凝縮に起因した圧力振動を発生する。この圧力振動現象は、蒸気凝縮現象のバブリング、チャギング、凝縮振動(CO)等に対応されて考えることができる。フラッシング振動は、チャギリングに相当する。蒸気の供給よりも凝縮の効果が大きく、オリフィス出口部で形成された蒸気泡が完全に凝縮する。フラッシングは、COに相当する。蒸気の供給が凝縮の効果を上回り、オリフィス出口部で形成された蒸気泡の凝縮は不完全となる。フラッシング振動領域では、一次側が飽和状態の場合、プール側からの圧力波の伝播に伴い、配管内で蒸気の発生と凝縮に起因すると推定される大きな圧力変動が生じる場合がある。
武田 哲明; 岩月 仁*; 小川 益郎
日本機械学会2000年度年次大会講演論文集, 4, p.405 - 406, 2000/00
高温工学試験研究炉に接続する水素製造システムの技術開発においては、中間熱交換器や水蒸気改質器に使用される耐熱合金の水素同位体透過が重要な問題となる。本研究では、水素と重水素の相互透過が金属管を透過する重水素量に及ぼす影響を調べることが目的である。実験の結果、管内の重水素分圧が100Pa、管外の水素分圧が10kPa以下の場合、相互透過における重水素透過量は、重水素のみが透過する場合に比べて増加した。また水素分圧が10kPa以上の場合は、管外の水素分圧の増大に従い、重水素透過量は減少した。
小瀬 裕男*; 高瀬 和之; 秋本 肇
日本機械学会2000年度年次大会講演論文集, 1, p.609 - 610, 2000/00
核融合実験炉ITERで真空容器内に冷却材が侵入する事象(ICE事象)が起きた場合の水-蒸気二相流挙動やサプレッションタンクによる安全システムの妥当性を定量的に把握するために、著者らはコンパクトITERの大きさを約1/1600の縮尺で簡略モデル化したICE統合試験装置を制作した。本報はICE統合試験装置で得られた結果をTRAC-PF1コードを使って検証した結果について述べる。TRAC-PF1は軽水炉の安全性評価を目的として開発された熱流動解析コードであり、核融合実験炉の安全評価解析コードとしての利用が期待されている。本研究ではTRAC-PF1の予測精度を実験データをもとに明らかにするとともに今後目指す核融合実験炉用解析コードとしての改良項目等を特定化することを目的とする。一連のICE事象解析を行い、真空容器内の圧力変動やボイド率分布を数値的に十分予測できることを確認した。また、サプレッションタンク方式による圧力上昇抑制機構がICE事象時の安全システムとして有効であることを解析的に示した。今後は凝縮等の解析モデルを改良することによって計算精度の向上を図る考えである。
高瀬 和之
日本機械学会2000年度年次大会講演論文集, 1, p.607 - 608, 2000/00
核融合炉で真空境界が破断するような異常事象はLOVA事象と呼ばれる。LOVAが発生すると、まず破断部分から真空容器内部に空気が侵入し、次に真空容器内外の圧力が均圧した後に破断部分に温度差に起因する置換流が形成され、この置換流に同伴されて放射化したダストやトリチウムの微粒子が容器外部に流出する。このような熱流動現象を核融合炉条件下で実験的に把握することは容易ではない。そこで著者は、LOVA下における空気侵入挙動、置換流挙動及び放射化ダストの飛散挙動を定量的に予測するための解析コードの開発を行っている。本報は開発中であるLOVA解析コードの検証計算結果について報告する。今回は特に、置換流に及ぼす破断面積の影響や真空容器で複数カ所が破断した場合の熱流動挙動について数値的に検討した。本研究の結果、著者が提案する置換流評価モデルを使って置換流量を高精度で予測できることを確認した。同様に、提案している粒子運動モデルを使って1か所破断時ばかりでなく2か所破断時のダスト飛散挙動を十分予測できることを示した。
秋野 詔夫; 鈴木 富男
日本機械学会2000年度年次大会講演論文集, Vol.1, p.557 - 558, 2000/00
メカニカル・アロイイング・クッキング法は、積層・圧延という機械的操作を繰り返して多数の平面が積み重なった微細な積層構造(面格子)材料を作ることができる。この手法を発展させて、線状の要素が「箸の束」のように配列した格子状構造(線格子)を作るため「軸方向延伸クッキング法」を考案した。本研究では、角溝孔形圧延ができる手動ロール圧延機を用いて、その可能性を追求した。常温で圧延接合が可能な鉛(Pb)と錫(Sn)を用いた。Sn線をPb管に挿入し、孔形延伸して得られた細長い角線をN
本に切断し、N
Nの正方格子状に束ね、再び軸方向に延伸すると同時に相互に接合させる行程を繰り返し、最小寸法がサブミクロンである格子要素が水玉模様状に配列した線格子材料を得た。また、PbとSnが市松模様状に配列した線格子構造材料を試作した。