Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
L.Zheng*; 井口 正; 呉田 昌俊; 秋本 肇
JAERI-Research 97-054, 85 Pages, 1997/08
JAERI-Research-97-054.pdf:2.18MB
本研究は、片面一様加熱の矩形流路において強制対流サブクール沸騰条件下の限界熱流束(CHF)を扱ったものである。圧力、冷却水流速、冷却水サブクール度を条件とし、0.1MPa,5-15m/s,50
Cとした。試験に用いた流路は、縦0.2-3.0mm、横2mmの矩形流路で、横方向流路壁を片面加熱した。流路の垂直方向(冷却水流れ方向)加熱長さは50mmである。試験は、流路縦寸法をパラメトリックに変えて行い、40点を超える試験データを得た。CHFは、流路縦寸法及び冷却水流速の増加とともに、増加した。熱伝達率は、流路縦寸法の減少及び冷却水流速の増加とともに、増加した。試験結果に基づき、流路縦寸法及び冷却水流速の効果を表すCHF相関式を開発した。本相関式によれば、予測値と試験データは
18%の範囲で一致した。一方、冷却水流速効果の尺度としてレイノルズ数(Re)、流路縦寸法効果の尺度として流路縦寸法とラプラス定数(La)の比を用いて、CHFを無次元化したボイリング数(Bo)との関係を数式化することにより、CHFを予測する相関式を開発した。本相関式によれば、予測値と試験データは16%の範囲で一致した。
秋本 肇; 池田 裕二郎; 草野 譲一
JAERI-M 94-016, 89 Pages, 1994/02
核融合中性子工学研究用中性子源(FNS)では、中性子発生率を10
n/s以上に高めるべくDT中性子源用回転ターゲットに対する検討が進められている。回転ターゲット表面のチタン温度が300Cを越えると、チタン内に吸収されたトリチウムが拡散により失われてしまうため中性子源として十分な寿命を得ることができない。このため、中性子発生率を高めることはターゲットの冷却性能により規定される。本報告は、回転ターゲットの除熱限界を決定する要因と除熱限界のパラメータ依存性を明確にするために、TRACコードによるターゲット構造材の非定常温度解析、熱設計用解析モデルの導出、及び除熱限界に対するパラメータ効果の評価を行った結果をまとめたものである。導出した熱設計用解析モデルを適用した結果から、最高熱出力として37kWを得、目標とする中性子発生率10n/sが達成可能であるとの見通しを得た。
岩村 公道
Journal of Nuclear Science and Technology, 24(10), p.811 - 820, 1987/10
被引用回数：4 パーセンタイル：44.92(Nuclear Science & Technology)急激な流量低下時における過渡バーンアウト特性を、3領域熱水力コードCOBRA/TRACと、2速度モデルを用いて解析し、一様加熱円管における実験結果と比較した。その結果、流量低下時のバーンアウト発生は、液膜の消失に起因し、局所条件モデルにより予測できることが明らかとなった。流速減少率が増大するほど流路入口でのバーンアウト質量流量が減少するのは、沸騰境界の移動に時間がかかるため、入口流量が定常バーンアウト流量に達してからも蒸気流量は増加を続け、その結果生じる界面せん断力により、液膜流量が入口流量の減少に追随して減少するのを妨げられることによる。流量低下バーンアウト特性に及ぼす系圧力の効果も、このメカニズムにより説明できた。また、流量低下バーンアウトに至る時間を予測する方法を提案し、実験結果と比較した。
岩村 公道
JAERI-M 86-135, 89 Pages, 1986/09
軽水炉の流量低下事故時における燃料棒のバ-ンアウト現象の特性を調べるため、実験及び解析的研究を実施した。実験は、加熱長さ800mmの一様加熱垂直円管および環状流炉テスト部を用い、実験範囲は、系圧力0.1~3.9MPa、流速減少率0.44~770%/sである。局所流動条件は、分離流モデル及びCOBRA/TRACコ-ドにより計算した。本研究の結果 以下の知見が得られた。流速減少率が増大するほど、バ-ンアウト時の入口質量流量が減少し、系圧力が高いほど過渡効果は小さくなった。これは沸騰境界の移動が入口流量の急激な減少に追随できない為、入口流量が定常バ-ンアウト流量に達してからも蒸気流量は増加を続け、加熱面上の液膜流を保持する事による。また、本実験のみならず他の研究者による実験についても、局所条件バ-ンアウトモデルにより予測したバ-ンアウトに至る時間は、実験結果と良い一致を示した。
岩村 公道; 黒柳 利之
JAERI 1290, 42 Pages, 1984/03
軽水炉の出力ー冷却不整合(PCM)時の燃料棒の熱的挙動を調べる研究の一環として、一様電気加熱テスト部を用いた流量低下バーンアウト実験を実施した。本研究により以下の知見が得られた。(1)流速減少率が増大してあるしきい値を越えると、バーンアウト発生時入口質量速度は定常時よりも減少し、系圧力が高くなると過度効果は小さくなった。(2)系圧力が2MPa以上の場合、流速減少率が20%/sec以下だは局所バーンアウト質量速度は定常値に一致した。(3)流速減少率が増大すると、局所バーンアウト質量速度は高圧では定常値よりも大きくなり、1MPa以下の低圧」では逆に小さくなった。(4)局所バーンアウト質量速度と定常値との比を蒸気と水の密度比および流速減少率の関数として表示する導出した。本式はCumoの実験結果をかなり良く予測した。
柳澤 和章
JAERI-M 84-009, 45 Pages, 1984/02
ハルデン炉内に設置したPWRループ内でベース照射中の17
17型PWR燃料棒3本がバーンアウトにより破損した。その破損は炉運転中燃料体出力を90KW(20KW/m)から130KW(27KW/m)に増加させた際、ループ冷却材流量弁が開放されず設定流量値3700l/nより32%以上も低い冷却状態が続いた際中に発生した。燃料取付の計装類より得た破損前後の炉内データおよび破損後の炉外外観検査により破損解析を実施した。その結果以下のことが明らかになった。1)バーンアウトは燃料頂部4~7cmの範囲で生じていた。2)破損燃料棒の冷却流量不足中の典型的な冷却条件は圧力15.12MPa、冷却材最高温度346C、流量2716l/nであった。これら条件を用いた熱水力的解析ではこのときの水に蒸気の比は10.5%であった。3)破損燃料棒の内圧は破損時に急激に上昇した。4)燃料が破損したとき、軸方向伸び量の急激な低下があった。非破損の燃料棒ではそれらが観られなかった。
岩村 公道; 黒柳 利之
Journal of Nuclear Science and Technology, 19(6), p.438 - 448, 1982/00
被引用回数：9 パーセンタイル：68.91(Nuclear Science & Technology)一様加熱の垂直上向管内流路による流量低下バーンアウト実験を行なった。テスト部は加熱長さ800mm、内径10mmで、主要な実験範囲は、圧力0.5~3.9MPa、熱流束2.16~3.8610
w/m
、それに流速減少率0.6~35%/secである。また、流量低下バーンアウト発生時の局所質量速度を求めるための計算を行なった。流速減少率がある値以上となると、テスト部の入口および出口のバーンアウト質量速度は定常時と異なる挙動を示し、この傾向は主として系圧力に依存することがわかった。過渡時と定常時のテスト部出口におけるバーンアウト質量速度の比を蒸気-水の密度比および流速減少率の関数として表現する関係式を導出し、他の実験結果と比較し、ある程度の一致をみた。
堀池 寛; 栗山 正明; 森田 洋昭*
Nucl.Technol./Fusion, 2, p.637 - 647, 1982/00
JT-60用中性粒子入射装置のビームダンプの設計を行なうため、強制循環サブクール水のバーンアウト熱流束の実験を行なった。これらのビームダンプは多数のフィン付冷却管で構成されている。一本のフィン付冷却管をイオンビームにて照射し、バーンアウト熱流束を求めた。得られた熱流束は同じパラメータ領域での一様加熱時のデータよりも最大2.5倍大きいことがわかった。また実験値をあらわす簡単な関係式を得た。これらの結果よりビームダンプは500w/cmの熱流束を受けるように設計でき、このときバーンアウトに対する安全係数が2にできることがわかった。
堀池 寛
JAERI-M 9853, 79 Pages, 1981/12
本論文は高出力で良い持続時間の中性粒子ビームを得るための実験研究についてまとめたものであり、イオン源とビームダンプの問題を取扱った。高出力長パルスビームを得る為に第一に問題となるのはイオン源の信頼性である。ここでは信頼性の高い大型プラズマソースを得るため、中間電極を同軸型とした新しい形のデュオピガトロンを提案し、試作し実験を行った。実験と磁場計算との比較、ソースプラズマの諸特性の検討、他の形式のイオン源との比較について述べた。次に高出力ビームを得るための電極の冷却の実験とイオンビームの長パルス引き出しについて述べ、最後にビームダンプの設計のためのイオンビームによる冷却管のバーンアウト熱流束の実験とそれらの結果について述べた。
岩村 公道; 黒柳 利之
JAERI-M 9012, 75 Pages, 1980/08
流量低下バーンアウト実験を解析するため、分離流モデルにより沸騰二相流過度挙動の計算を行なって、以下の諸点が明らかとなった。1)流速減少率が2%/sec以下では、出口バーンアウト質量速度計算値G
および入口バーンアウト質量速度Gは、定常値G
にほぼ一致した。2)流速減少率が大きくなるほど、GとGの差は拡大する。3)圧力が2~3.9MPaの場合、流速減少率が2~20%/secの範囲では、G/Gが約1.0~0.9とやや低下しているにもかかわらず、G/Gはほぼ1となる。また、流速減少率が20%/sec以上ではG/Gは1よりやや大きくなる傾向にある。4)約1MPa以下の圧力では、流速減少率が2%/sec以上になるとG/Gは1より小さくなる。
黒柳 利之; 岩村 公道
JAERI-M 8774, 138 Pages, 1980/03
過渡沸騰試験装置を用いて流量低下バーンアウト実験を行ない、過渡バーンアウト発生条件に対する諸パラメータの影響を調べた。テスト部は内径10mm、加熱長さ800mmのステンレス鋼製垂直上向管内流路で、直流直接通電により加熱した。実験範囲は以下の通りである。圧力:0.5~3.9丸Mpa、熱流束:2.16~3.8610W/m、入口温度:66~201C、流量低下時間:0.35~83sec。実験結果を過渡時と定常時のパ-ンアウト発生時入口質量速度比(G
/G)と流速減少率(%/sec)との関係で整理し、以下の諸点が明らかとなった。1)流速減少率が、ある境界値以上となると、G/Gは1より減少し始める。2)流速減少率増大時の(G/Gの低下率は、圧力が高い程小さくなる。3)入口サブクール度、熱流束、初期質量速度等の影響は、本実験範囲内では特に認められない。
黒柳 利之; 岩村 公道
JAERI-M 8047, 106 Pages, 1979/01
軽水炉のPCM時の過渡沸騰現象の概要を知るため、常圧大気開放ループを用いて流量低下過渡バーンアウト実験を実施した。テスト部は直流直接通電ステンレス鋼管の外側にガラス管シュラウドを設置し、ギャップを2.0mmまたは1.4mmとした環状流路で、加熱部の外径は10mm、長さは800mmである。実験範囲は以下の通り。熱流束:0.65~1.36欠ける10kcal/hm、入口温度:30C、76C、初期質量速度:2.4~6.010kg/hm、流量減少過渡時間:0.1~68sec、流速減少率:0.29~752cm/sec/sec。実験の結果、流速減少率が約5cm/sec/sec(1.4mmギャップ)または約1cm/sec/sec(2.0mmギャップ)以上になると、バーンアウト時入口質量速度は定常の場合よりも低くなった。また、流速減少率が約20~40cm/sec/sec以上では、バーンアウト発生の時間遅れは約0.4秒でほぼ一定となった。
黒柳 利之; 岩村 公道
JAERI-M 7808, 173 Pages, 1978/08
軽水炉の出力-冷却不整合(PCM)時の過渡沸騰現象の概要を知るため、常圧大気開放ループによる流量低下過渡バーンアウト実験を実施した。テスト部は、外径10mm、長さ800mmのステンレス鋼管を直流直接通電加熱し、外側に内径14mm、または12.8mmのガラス管を設置した環状流路である。実験範囲は次の通り、熱流束0.65~1.3610kcal/km、入口温度30~76C、初期質量速度2.4~6.010kg/km、流量減少過渡時間0.1~68sec、流速減少率0.29~752cm/sec/sec。本報告書は、昭和53年3月~6月に実施した上記実験の過渡記録および写真撮影結果をまとめたものである。
黒柳 利之; 岩村 公道
JAERI-M 7489, 84 Pages, 1978/01
軽水炉PCM時の過渡沸騰に伴う諸現象の概要を知るため、常圧大気開放ループを用いて、流量低下過渡バーンアウト実験を行なった。テスト部は内径8mm、長さ800mmのステンレス管で、直流直接通電により加熱した。実験範囲は、熱流束:0.87~1.6610kcal/hm、入口温度:30~80C、初期質量速度:1.8~3.810kg/hm、流量減少過度時間:0.07~70sec、流速減少率:0.24~1100cm/sec/secである。実験結果より、流速減少率がある程度以上大きくなると、流路圧力や壁温の挙動に、流量低下過渡バーンアウト特有の諸現象が見られること、同一熱流束におけるバーンアウト発生時入口質量速度はかなり減少することなどがわかった。
