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高瀬 和之; 秋野 詔夫
機械学会茨城講演会講演論文集, 0, p.125 - 126, 1995/00
本研究は、高温ガス炉の炉心流動条件と同じレイノルズ数範囲に対して、3次元スペーサリブ付き環状流路の伝導流動特性をk-乱流モデルを使って数値的に検討し、流路の熱伝達率と摩擦係数の定量的評価を可能にしたものである。報告者による従来の研究では、レイノルズ数が5000以上の範囲に対して実験結果と良い一致を示した。今回は、k-乱流モデル定数及び乱流プラントル数の値を改良することによって、実験結果と良く一致するレイノルズ数の下限を高温ガス炉定格運転時の炉心出口レイノルズ数である3000まで低下させることができた。この結果、高温ガス炉用突起付き燃料棒の伝熱性能の数値予測に関して高い見通しを得た。
高瀬 和之; 秋野 詔夫
機械学会茨城講演会講演論文集, 0, p.127 - 128, 1995/00
高温ガス炉の炉心高性能化のための研究として、燃料棒表面に多数の2次元微小突起を設置して乱流熱伝達率の向上を図った矩形突起付き燃料棒の伝熱性能を、突起ピッチ、レイノルズ数等をパラメータとして数値的に評価した。レイノルズ数の減少とともに乱流から層流に遷移する熱伝達率の挙動を予測するために、低レイノルズ数型k-乱流モデルを組み込んだ2次元軸対称計算コードを開発した。k-乱流定数は、鳥居らによって提案された値を矩形突起付き燃料棒による実験データを基に環状流路用に改良した。計算はレイノルズ数が1000~20000の範囲に対して行った。その結果、本解析結果は標準型k-モデルによる結果よりも実験式に対して良い一致を示すとともに、本研究対象である熱伝達率の遷移挙動を実験値と10%以内の精度で良く模擬できることが分かった。本研究により、矩形突起付き環状流路の熱伝達率の数値予測精度が一段と向上した。