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片山 二郎; 中村 秀夫; 久木田 豊
Proc. of the Int. Conf. on Multiphase Flows 91-TSUKUBA,Vol. 1, p.7 - 10, 1991/00
LSTFを用いた小破断LOCA実験において、ホットレグ中に生じる層状流の液相流速が気液界面に生じる波の伝播速度を上回る、いわゆる射流が生じる場合があることが観察されている。本研究では、蒸気発生器入口配管を模擬した上昇管をもつ小口径水平配管を用いて大気圧下の水・空気層状流について射流の生じた場合の流動様式遷移に関する実験を行った。実験では、水平管内あるいは上昇管入口において跳水が生じ、跳水の下流側は常流となり層状流から波状流あるいはスラグ流へ遷移した。特に高い水流量では、射流から直接スラグ流へ遷移し、明瞭な跳水は認められなかった。この実験から以下の点が明らかになった。(1)水平管内でスラグ流への遷移が生ずる液流量は、常流と射流の場合で異なる。(2)しかし、スラグ流へ遷移する直前の条件での局所ボイド率と気液間相対速度は、射流・常流のいずれの場合も同一のモデルにより予測できる。
中村 秀夫; 近藤 昌也; 安濃田 良成; 久木田 豊
Proc. of the Int. Conf. on Multiphase Flows 91-TSUKUBA,Vol. 1, p.11 - 14, 1991/00
水平気液二相流の流動様式遷移機構の配管直径依存性に着目し、原子炉1次系主配管の直径(0.7m)とほぼ同じ流路高さを持つ大型ダクトを用い、水/空気二相流実験を実施した。実験は、主に波状流とスラグ流の遷移境界に近い流量条件で実施した。その結果、(1)気相見かけ流速の増加に伴って、スラグ流発生点が下流側に移動。また、スラグ流発生の前には、一連の波(深水波)が発生し、その内の一つが液スラグに成長した。(2)この波の波高/波長比は、深水波に対し理論的に求められる最大値を超え、液スラグ発生直前まで増加し続けた。(3)波状流からスラグ流への遷移は、流路高の小さい配管での実験結果より大きな液見かけ流速で生じたが、スラグ流発生点直上流の条件(ボイド率と気液相対速度)は、三島-石井らのモデルと定性的に一致した、などが観察された。
安濃田 良成; 渡辺 正; 久木田 豊
Proc. of the Int. Conf. on Multiphase Flows 91-TSUKUBA,Vol. 1, p.397 - 400, 1991/00
最近の宇宙環境利用計画に関連して、微小重力下における気液二相流の制御技術が一つの重要な技術となると予想される。二相流挙動は重力にきわめて強く依存した現象であるため、気液の分離や気体の補集などを微小重力環境で行う場合には特別な技術を必要とするためである。本研究は、微小重力下における二相流の制御方法として、超音波の利用を考え、その基礎技術を確立することを目的として行った。1次元の定在超音波場における気泡の運動を実験的、解析的に調べ、放射を効果と付加質量効果について考察した。一方、2次元の定在超音波場において水中の気泡を静止、水平移動など自在に制御可能であることを実証した。
藤城 俊夫; 更田 豊志; 山崎 利
Proc. of the Int. Conf. on Multiphase Flows 91-TSUKUBA,Vol. 2, p.247 - 250, 1991/00
中性子並びに
線に曝されている原子炉内でのボイド率の計測は、線ボイド計や光学的計測機器が使用できないため、非常に困難である。このため、このような環境でも使用可能な振動板式密度計を新たに開発し、過渡的に発生する気泡の測定手法を確立した。はじめに炉外実験において性能の検証及び較正を行い、次にこれを原子炉安全性研究炉(NSRR)においてパルス照射された試験燃料棒から発生する水素量測定に応用した。本報では、振動板式ボイド計の原理・機構について説明するとともに、炉外較正試験結果並びに原子炉炉内実験結果を紹介し、計測手法の適用性などについて議論した。
阿部 豊; 秋本 肇; 大貫 晃; 村尾 良夫; 加茂 英樹*
Proc. of the Int. Conf. on Multiphase Flows 91-TSUKUBA,Vol. 2, p.373 - 376, 1991/00
TRAC-PF1コードを用いて再冠水の初期のように気相と液相とが分離して明確な水位を形成するような現象の解析を行う場合、実験では観測されない圧力振動が計算される。このような圧力振動は、コードの数値計算上の問題によって発生するものと考えられるが、ボイド率等他の変数に対しても影響を及ぼすことから、コードの予測性能全体に影響を及ぼすことになる。本報告では、このような圧力振動が発生する原因について検討するとともに、その改善の方法についての検討も併せて行った。その結果、TRAC-PF1を用いた再冠水の計算において、実際には存在しない相の運動方程式中の移流項により非現実的な圧力振動が計算されることを明らかとした。また、単相流と判定される場合には、実際には存在しない相の移流項を小さくする補正を施すことによって、この圧力振動を取り除くことができることを示した。