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岡崎 総一郎*; 江連 俊樹; 大島 宏之; 河原 全作*; 横峯 健彦*; 功刀 資彰*
Proceedings of 10th Pacific Symposium on Flow Visualization and Image Processing (PSFVIP-10), 8 Pages, 2015/06
水中に吸込み渦が発生する体系において、壁面せん断応力分布を把握するため、せん断応力感応液晶塗布膜法を適用した可視化試験を実施した。試験の結果、壁面せん断応力は、吸込み管中心および吸込み管端部に相対する位置においてピーク値を示すことがわかった。また、試験で得られた無次元化せん断応力分布は、数値解析で得られた無次元化せん断応力分布とよく一致するとの結果を得た。
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
10
1.010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0.510以上で現れる。
高瀬 和之; 柴田 光彦; 小瀬 裕男*; 吉田 啓之; 功刀 資彰*
Proceedings of 10th International Symposium on Flow Visualization (ISFV-10) (CD-ROM), 10 Pages, 2002/00
原子炉異常時の圧力上昇を抑制するための安全装置としてサプレッションタンクシステムがある。原子炉本体からの高温蒸気はリリーフ配管を介してサプレッションタンク内の低温水中に侵入し、凝縮する。サプレッションタンクシステムの構成要素であるリリーフ配管形状や蒸気噴出口径などは、従来から実験で得られた知見を基に設計されてきた。そこで、本研究では、水-蒸気間の直接接触凝縮挙動を現象論的にモデル化することによって、これら構成要素を数値解析によって設計できる手法の確立を目指した。具体的には、計算セルごとの気相と液相の割合に応じて潜熱相当分の熱量を加減することによって水-蒸気間の凝縮挙動をモデル化した。モデル実験では、蒸気凝縮に伴い水槽内に発生する気泡の流動分布を高速度カメラとスリット光を用いて可視化し、得られた可視画像にPIV処理を行って流速,移動量等の定量データを求めた。実験で模擬したリリーフ配管形状は鉛直管及び多孔管の2種類である。実験で得られた気泡挙動(生成,拡散,断列,細分,消滅など)の傾向を、本提案の凝縮モデルを使って良く模擬できることがわかった。今後は、サプレッションタンク構造を模擬した大きな体系での予測計算を行い、本提案の凝縮モデルの予測性能について検証する考えである。
呉田 昌俊; 秋本 肇
Proceedings of 10th International Symposium on Flow Visualization (ISFV-10) (CD-ROM), 8 Pages, 2002/00
原研では、中性子ラジオグラフィを用いたボイド率計測技術を開発した。本研究では、開発した中性子ラジオグラフィ高速度撮像法(HFR-NR)を稠密バンドル内を流れる空気-水二相流のボイド率計測に適用し、アルミニウム容器内を流れる水の挙動を可視化した。試験体は低減速スペクトル炉の炉心形状を模擬しており、棒外径が12mm,棒間ギャップが1mmの7本バンドルである。「流れの可視化国際会議」では、HFR-NRシステム及びボイド率の時間変動(水の挙動の500~2250フレーム/秒で可視化した結果)に関して報告する。本研究により、低減速スペクトル炉を模擬した条件でのボイド率の変動幅は
10%であり、流路周辺部やスペーサの上下に水が溜まりやすい傾向があることがわかった。また、数値解析コードで計算されるボイド率の検証に資するため、ボイド率マップを作成した。
齊藤 泰司*; 日引 俊*; 三島 嘉一郎*; 飛田 吉春*; 鈴木 徹*; 松林 政仁
Proceedings of 9th International Symposium on Flow Visualization, p.391_1 - 391_10, 2000/00
高速増殖炉の炉心溶融事故では、溶融燃料-スチールの混合層で再臨界の可能性が予想される。再臨界を抑制するメカニズムの一つは負のボイド反応度効果を有する溶融燃料-スチール混合層におけるスチールの沸騰である。沸騰による反応度の変化を評価するためには溶融燃料-スチール混合層中の気液二相流の特性を知ることが必要であり、気体-液体金属の二相混合状態の基本特性を研究するために溶融燃料-スチール混合層中の沸騰気泡を液体金属層の断熱気体の気泡によって模擬した実験を行った。中性子ラジオグラフィと画像処理技術を用いて二相混合状態の可視化、液相移動速度及びボイド率の測定を行った。これらの測定により気体-液体金属二相混合気の基本特性が明らかにされた。
国井 克彦
Flow Visualization and Image Processing 1997, Vol.2, p.592 - 597, 1997/02
流れの可視化・画像計測技術を用いた実験により、原研型受動的安全炉JPSRの下部プレナム内三次元流況を調べた。実規模の下部プレナム内流況を模擬するために、設計寸法比1/10の透明な試験容器が使われた。得られた結果は以下のようである。(1)内そう物がない状態での下部プレナム内三次元流況は、三次元渦を伴うとても複雑なもので、かつ時間変動も示した。炉心流入前の流況を平坦化するためには、流れを詳細に調べ平坦化法を検討する必要がある。(2)テストケースであるが、炉心のすぐ下に一枚の多孔板を取付けることにより、炉心流入前の流況はかなり平坦化し、時間変化もほとんど消えた。従って、多孔板を調整することにより、炉心流入前の流況は平坦化できる、との見通しを得た。(3)流れの可視化・画像計測技術は、下部プレナム内流れの解析に有効であることがよくわかった。
高瀬 和之; 功刀 資彰; 藤井 貞夫*; 柴崎 博晶*
Flow Visualization Image Process. 1997, 1(00), p.185 - 190, 1997/00
核融合炉の真空容器が破断した場合(LOVA)に置換流に同伴されて真空容器内部から外部に放出される放射化ダストの微粒子の飛散挙動を定量化するための手法開発を目的として、破断口部に生じる置換流挙動を煙を使って可視化し、その結果を相関法によって画像処理して置換流の局所速度分布、平均流速、置換流量等を特定する研究を実施した。筆者らの一部は、LOVA時の置換流挙動は真空容器内の置換量と時間の関係から破断直後の急変化領域、その後の過渡領域、及び十分時間が経過した後の最終領域の3領域に大別できることを既に明らかにしている。本研究の結果、可視化画像から推定した破断口部の置換流の平均流速計算値は、前述した最終領域における結果を良く模擬するものの、速度変化の割合が大きい急変化領域や過渡領域の結果を予測することは困難であることが分かった。しかしながら、非接触で置換流挙動を把握することが可能である可視化システムは、微粒子ダストの飛散挙動の定量化に有効であることが確認できた。今後は、微粒子ダストを含む高速気体の流動挙動を観察できるように現状の可視化システムを改良する考えである。
J.Feng*; 岡本 孝司*; 鶴 大悟*; 班目 春樹*; 文沢 元雄
Experimental and Numerical Flow Visualization 1995 (FED-Vol. 218), 0, p.157 - 162, 1995/00
高温ガス炉配管破断事故時に発生する密度差流れの基礎的研究として、ホログラフィー干渉計(マッハツェンダー干渉計)を用いて3次元密度分布計測及び可視化を行った。密度分布の再構成はCT技術を用い、12方向から得られた可視画像を新しいバンドリミット技術を用いたアルゴリズムでデータ処理した。この手法は3次元密度分布を再構成するのに有用であることがわかった。
秋野 詔夫; 鷺谷 昭二郎*; 中西 真行*
Flow Visualization VI, p.451 - 455, 1992/00
本研究は、温度に応じて色彩を変化させる感温液晶の微粒子を水に分散させた懸濁水溶液の色彩と温度の間の関係を調べたものである。5種の異った温度で変色する感温液晶の微粒子を製作し、水に分散させて3通りの濃度の懸濁水溶液を調整した。これらについて、各温度における色彩の肉眼での観察及び、写真記録を行い、全般的特性を把握した。その結果、低温と高温の両側で同系統の赤味色が発現することが見い出された。この事実は色から温度を判断する上で重要であるので、色彩計及び分光計を用いて詳細な検討を行った。色彩計の測定結果によれば、低・高温で観察された赤味の色彩は温度によって見わけうることを明らかにした。また、分光計の結果より、これらの赤色はスペクトル分布の可視領域に明瞭なピークを持たなくなるため生ずることが明らかとなった。
川橋 正昭*; 文沢 元雄
Flow Visualization VI, p.885 - 889, 1992/00
本研究では2次元の速度場を求めるために、レーザライトシート法による2重露光粒子像を光処理したPIV(粒子像モードでの流束測定手法)を開発した。この手法と液晶板、位置検出装置及びデュアルビームスイープ装置と組み合わせることで、実時間に高精度で自動的に広範囲の流速を求めることができる。この手法を、高温ガス炉スタンドパイプ破断時に生じる密度差置換流に適用した。その結果得られた流速ベクトル図より、開口部形状比(長さと直径の比)が10の場合、上昇流の流速は傾斜角が30°で最大となることが分かった。
秋野 詔夫; 功刀 資彰; 黒沢 昭*; 浅野 泰久*; 鷺谷 昭二郎*; 中西 真行*
Experimental and Numerical Flow Visualization, p.247 - 254, 1991/00
本研究は、液体中の温度及び流れを可視化できる感温液晶懸濁法の基礎に関するものである。二種の感温液晶粒子を3種のシリコンオイルとに分散させた懸濁液の光学的特性を、温度と濃度をパラメーターとして測定した。まず、分光計によるスペクトル特性の測定を行い、光学的特性が分散煤体によって異ることを見出した。次いで、色彩計により、温度と色彩の変化を定量的に測定した。その結果、明度は濃度に依存するため温度の指標として使えないことを明らかにした。色相によって、温度を精度良く評価できることを明らかにした。最後に、デレビカメラと画像処理装置を応用したシステムを構成し、自然対流中の温度分布を計測した。すなわち、液晶懸濁液の光学的特性を明らかにすると共に、温度分布を計測できるシステム開発した。
秋野 詔夫; 功刀 資彰; 椎名 保顕; 一宮 浩一*; 黒沢 昭*
Flow Visualization,V, p.87 - 92, 1990/00
本論文は、感温液晶を用いて温度分布を定量的に決定できる新しい3つの方法について記したものである。これらの方法は、いずれもテレビカメラと画像処理装置を用いて、2次元的温度分布を測定できる。第一の方法は、極めて狭い透過波長域を有する光学フィルターを用いて、等波長線すなわち、等温線を決定するものである。第二の方法は、感温液晶、色彩を三原色成分に分解し、色成分と温度の間に多次元回帰式をあてはめるものである。第三の方法は、色成分より色の種別に対応する色相を定量的に評価し温度を決定するものである。これらの方法を、伝熱面上に取り付けた突起物の伝熱促進効果の測定に応用し、比較検討した。
秋野 詔夫; 功刀 資彰; 上田 正治*; 黒沢 昭*
Heat Transfer Measurements, Analysis, and Flow Visualization, p.115 - 122, 1989/00
本論文は、温度に応じて色彩を変化させる感温液晶を被測定面に塗布し、2次元的温度分布を定量的に決定する温度計測法の基礎を構築したものである。まず感温液晶の光学的特性の温度依存性を明らかにするために、分光反射率の温度変化を測定した。その結果より、可視光波長領域を三つの領域に縮約して色成分を測定することによって、温度を決定できることを明らかにした。さらに、2次元的温度分布を測定するために、テレビカメラと三原色分解フィルターを組合せ、画像処理技術を応用することにより、温度分布を定量的に決定できることを明らかとした。温度測定の絶対精度は0.2
Cであり、分解能は0.05Cより良好であった。応用例として、伝熱面上に取り付けた突起物によって撹乱された温度場を計測し、本方法の実用性を実証した。
