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岩本 幸治*; 山野 秀将
Journal of Fluid Science and Technology (Internet), 9(3), p.JFST0055_1 - JFST0055_13, 2014/09
曲率が内径と一致(125mm)する90
エルボ管の壁圧計測を行った。ここで得た規格化圧分布変動とレイノルド数3,250,000における白石ら(2006)の結果とは動圧の0.02以内で一致したことを示した。ストローハル数0.5の最大強度は白石らが実験で設定した(2011年山野ら)使用と定性的に一致し力学的相似則が振動に関して適用できることを示唆した。圧力変動の相互相関はストローハル数0.5の圧力変動は平面波としてバルク速度で伝播することを示した。
直江 崇; 二川 正敏; Kenny, R.*; 大槻 真人*
Journal of Fluid Science and Technology (Internet), 9(1), p.JFST0002_1 - JFST0002_12, 2014/01
高速液体水銀マイクロジェット(
300m/s)の壁面衝突に伴うキャビテーション損傷の形成について評価するための基礎研究として、本研究では、直径2.5mmの水銀液滴が低速(
5m/s)で固体壁面に衝突する挙動を詳細に観察すると共に、液滴の飛散挙動についてVOF(Volume of Fluid)法を用いた数値解析を実施し、両者の結果を比較した。数値解析では、表面張力を考慮すると共に、水銀-固体-気体系の動的接触角を実測した結果(103156)を基に速度の関数として入力した。実験では水銀が衝突後に円盤状に変形しながら拡散した後、表面張力により衝突点に集まった後、上方へ浮き上がる挙動が観測された。解析結果は、この実験結果とよく一致した。また、この解析では壁面に負荷される衝撃力の応答には、表面張力の影響はほとんど見られないことを示した。表面張力を考慮しても最大衝撃力は約10%増加する程度であった。
山野 秀将; 佐郷 ひろみ*; 廣田 和生*; 早川 教*; Xu, Y.*; 田中 正暁; 堺 公明
Journal of Fluid Science and Technology (Internet), 7(3), p.329 - 344, 2012/09
JSFR1次冷却系配管のための流力振動評価手法開発の一環として、ホットレグ配管の流力振動評価において重要な因子を論じた。ホットレグ配管入口近くの複雑な流れを調べるため、1/10縮尺炉上部プレナム試験を模擬した数値解析が実施された。この解析に基づき、重要因子として旋回流と偏流が同定され、それらに関する実験条件がホットレグ配管のみを模擬した流力振動実験のために定められた。本研究では、配管への圧力変動と流動状況に対する旋回流入の影響を1/3縮尺ホットレグ配管試験で調べた。その実験から、旋回流によって流動剥離領域はわずかに影響を受けるものの、圧力変動に対しては有意ではないことが示された。本論文ではホットレグ配管への適用性に着目して、流動シミュレーションの結果もまた述べられる。
岩本 幸治*; 近藤 学*; 南浦 弘尚*; 田中 正暁; 山野 秀将
Journal of Fluid Science and Technology (Internet), 7(3), p.315 - 328, 2012/08
長い配管、短い配管及び旋回流生成器から流入される場合において、曲率半径が配管内径と一致する90度エルボに対してLDVによる計測が行われた。配管内径とバルク速度に基づいたレイノルズ数320000における全体の平均流速分布により、上流の配管の長さを10Dから4.9Dにするとエルボ下流における流動剥離が起こることが示された。
伊藤 啓; 功刀 資彰*
Journal of Fluid Science and Technology (Internet), 4(3), p.711 - 722, 2009/10
ナトリウム冷却高速炉のガス巻込み現象を解析するため、非構造格子系における高精度気液二相流数値解析手法の開発を実施している。本研究では、従来の計算アルゴリズムが気液界面において非物理的な挙動を導くことを明らかにし、力学的釣合い条件に基づく物理的に適切な定式化を行った。速度計算に関しては、速度及び運動量を別個に定義することで非物理的挙動を抑制し、圧力計算に関しては、気液界面における圧力と表面張力の釣合いを考慮した定式化を行った。検証として、液中上昇気泡の解析を行い、大きく歪んだ非構造格子においても、各解析条件下において構造格子における解析結果及び実験結果と一致する気泡形状が得られることを確認した。
白石 直*; 渡壁 寿人*; 佐郷 ひろみ*; 山野 秀将
Journal of Fluid Science and Technology (Internet), 4(2), p.430 - 441, 2009/00
日本のナトリウム冷却高速炉に対して、3分の1サイズのモデルを使用した実験で、ホットレグの変動圧力について実験的検証を行った。全抵抗係数は公開データと一致しており、検証によりレイノルズ数8.0
10
までのデータを追加した。臨界後領域でのフローパターンは、レイノルズ数とは関係していない。パイプ壁の変動圧力は、流体の粘度でなく平均速度によることが統計的実験で明らかとなった。負スパイク圧力は高速度時に見られる。これらの実験的データに基づき、配管内の速度でなくモデルの規模や流体の性質に類似法則が見られるとの結論に至った。また、仮説の検討により実際のホットレグにかかる変動圧力をどのように推定するかを考察した。
伊藤 貴之*; 古矢 志帆*; 大島 宏之; 岡本 孝司*
Journal of Fluid Science and Technology (Internet), 3(4), p.553 - 562, 2008/06
本論文は著者らが開発した階層データ可視化技術である「平安京ビュー」を紹介するとともに、流体科学に対するそのポテンシャルを議論するものである。平安京ビューでは、格子状に配置された直方体を用いて階層を表現し、1つのディスプレイスペースに数千のデータエレメントを表示する。ここでは、平安京ビューのアルゴリズム及びさまざまな適用例を示すとともに、原子力プラントデータを可視化する試みについて検討を行う。
中山 浩成; 田村 哲郎*; 安部 諭*
Journal of Fluid Science and Technology (Internet), 3(4), p.519 - 532, 2008/00
都市域において危険性の拡散物質が漏洩した場合の予測モデル開発において、防災上の観点から平均・変動濃度特性の評価が重要である。そのため、従来では熱的影響のない中立状態を対象にした大気拡散特性について検討されてきた。しかしながら、実際の大気境界層は日射による地表面の加熱により地表面からの浮力の影響を受けることが多く、大気の安定度に基づいた議論が不可欠である。逆転層を考慮した温度の鉛直分布を流入境界条件として与え、不安定成層性を伴う大気境界層乱流を空間発達させた流れ場の中でLES(ラージエディシミュレーション)大気拡散解析を適用し、平均・変動濃度特性を検討した。
吉田 啓之; 高瀬 和之
Journal of Fluid Science and Technology (Internet), 3(2), p.311 - 322, 2008/00
In this study, a detailed Two-Phase Flow simulation code using advanced Interface Tracking method: TPFIT is developed to calculate the detailed information of the two-phase flow. In this paper, firstly, we try to verify the TPFIT code by comparing it with the existing 2-channel air-water mixing experimental results. Secondary, the TPFIT code is applied to simulation of steam-water two-phase flow in a model of two subchannels of a current BWRs and FLWRs rod bundle. The existing two-phase flow correlation for fluid mixing is evaluated using numerical simulation data. This data indicates that pressure difference between fluid channels is responsible for the fluid mixing, and thus the effects of the time average pressure difference and fluctuations must be incorporated in the two-phase flow correlation for fluid mixing. When inlet quality ratio of subchannels is relatively large, it is understood that evaluation precision of the existing two-phase flow correlations for fluid mixing are relatively low.
