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勝身 俊之; 吉田 康人*; 中川 燎*; 矢澤 慎也*; 熊田 正志*; 佐藤 大輔*; Thwe Thwe, A.; Chaumeix, N.*; 門脇 敏
Journal of Thermal Science and Technology (Internet), 16(2), p.21-00044_1 - 21-00044_13, 2021/00
被引用回数：6 パーセンタイル：35.68(Thermodynamics)水素/空気予混合火炎の動的挙動の特性に及ぼす二酸化炭素と水蒸気の添加の影響を実験的に解明した。シュリーレン画像により、火炎面の凹凸が低い当量比で明瞭に観察された。火炎半径が大きくなると共に伝播速度は単調に増加し、火炎面の凹凸の形成に起因する火炎加速が生じた。不活性ガスの添加量を増やすと、特にCO
添加の場合、伝播速度が低下した。さらに、マークスタインの長さと凹凸係数が減少した。これは、COまたはHOの添加が水素火炎の不安定な動きを促進したことを示してあり、拡散熱効果の強化が原因であると考えられる。水素火炎の動的挙動の特性に基づいて、火炎加速を含む伝播速度の数学モデルで使用されるパラメータが得られ、その後、さまざまな条件下での火炎伝播速度が予測された。
Thwe Thwe, A.; 門脇 敏; 日野 竜太郎
Journal of Thermal Science and Technology (Internet), 13(2), p.18-00457_1 - 18-00457_12, 2018/12
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Thermodynamics)拡散・熱的(D-T)モデル及び圧縮性ナビエーストークス(N-S)方程式を用いて広域における低ルイス数セル状予混合火炎の不安定挙動について、反応流れ場の二次元非定常数値解析を行った。圧縮性N-S方程式によって得られた火炎の成長増幅率は、D-Tモデルによって得られたものより大きく、不安定領域は広いことが分かった。計算領域を広くした結果、大きなセル状火炎から分離された小さなセルの数は劇的に増加した。このとき、圧縮性N-S方程式に基づく数値結果では、より強い不安定挙動及びより大きな平均燃焼速度が観察された。併せて、圧縮性N-S方程式によって得られたフラクタル次元は、D-Tモデルによって得られたものよりも大きかった。加えて、放射熱損失が低ルイス数予混合火炎の不安定性を促進することを確認した。
小野 綾子; 鈴木 貴行*; 吉田 啓之
Proceedings of 26th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-26) (Internet), 6 Pages, 2018/07
液膜蒸発モデルに基づいた限界熱流束予測評価手法の開発において必要な伝熱面ごく近傍の気泡の挙動や気泡同士の接合現象について、詳細二相流解析コードTPFITによる発泡,気泡生長および接合をシミュレートすることで知見を得る。本発表では、高圧域での沸騰現象の理解と、気泡形状の影響の理解のために、圧力をパラメタとした解析結果に基づいて、気泡の挙動に圧力が与える影響について報告する。
中平 昌隆; 武田 信和; 浦田 一宏*
JAERI-Tech 2004-069, 55 Pages, 2004/12
JAERI-Tech-2004-069.pdf:11.46MB
本研究では、ITERコイル系振動試験体の振動特性試験を行う際に、ベースプレートに試験体の振動特性に影響を及ぼさず、かつ十分な剛性を与えるため、ベースプレートの板厚を現状の55mmから100mm, 150mm, 190mmへと増加させ4ケースの振動解析を実施し、この結果から、振動特性に影響を与えないベースプレートの改造案を検討した。系全体の1次モードで判断した場合、ベースプレート板厚を150mm超とすれば、剛体の場合の9割程度の剛性が得られることがわかった。そこで、板厚を増加させる方向で改造案を考え、板材の供給性,搬送可能性,溶接可能性から判断し、300mmが限界と考えられるので限界挙動を見るために、ベースプレート板厚を300mmとして再度解析を行った。この解析結果では、全体系の曲げ1次モードの固有値は、剛体の場合の97%にまでなった。ただし、ベースプレートをテストフロアに固定するボルト長が延長されたため、ボルトのねじれモードが発生した。総合的に判断し、150mmあるいは190mm程度で十分な剛性が得られており、これ以上板厚を増やす必要はないと結論した。
小野塚 正紀*; 武田 信和; 中平 昌隆; 清水 克祐*; 中村 友道*
Fusion Engineering and Design, 69(1-4), p.757 - 762, 2003/09
被引用回数：2 パーセンタイル：18.9(Nuclear Science & Technology)ITERトカマクの動的挙動について検討した。動的な事象、おもに地震時の数値解析手法検証のために、3種類の試験モデルが考えられている。振動試験のため、1998年時ITER設計ベースにて1/8サイズのトカマクモデルが製作されている。このモデルでは、静的荷重に対するトカマクの剛性,固有振動数、及び地震力に対する振動及び応答特性を把握する。減衰などの非線形の振動特性は、実寸大のモデルでしか把握できない。したがって、実寸大のコイル重力支持構造が設計されており、試験を予定している。またトカマクモデルでは真空容器が剛と仮定されている。この仮定は1/20モデルにて実証されるとしている。上述の試験モデルと試験条件は、解析及び数値計算にて評価された。例えば、静的解析及び固有値解析にて得られた静的及び動的ばね定数はよく一致した。
功刀 資彰
日本機械学会論文集,B, 63(609), p.88 - 96, 1997/05
本研究は、VOF(Volume of Fluid)法の特徴である質量の完全な保存性を保ちつつ、その欠点である界面こう配輸送の不正確性を克服する新しい流体率輸送法を開発し、最終的には相変化を伴う固体・液体・気体の混在する多相熱流体の統一的直接解析手法の構築を目指している。本報告では、表面張力モデルの取り扱い及び新しく開発した「界面こう配を考慮した界面輸送法」を含む多相流の直接解析手法MARS(Multi-interface Advection and Reconstruction Solver)の概要を述べるとともに、解析例として、2次元気泡塔下部オリフィスから連続的に発生する気泡及び発生した気泡同士の合一挙動、3次元気泡塔内における2つの気泡の合一挙動及び2次元容器内における沸騰・凝縮挙動シミュレーションを示す。
功刀 資彰; 江里 幸一郎*; 清水 昭比古*
Proc. of 2nd Japan-Central Europe Joint Workshop on Modelling of Materials and Combustion, 0, p.205 - 208, 1996/00
核融合炉のプラズマディスラプション時には、プラズマ崩壊によって、瞬時に莫大なエネルギーがプラズマ対向壁(PFC)へ投下され、PFCは溶融・蒸発する。この損耗量の評価が機器寿命を決定する重要な因子の一つであることから、各種高エネルギービームを用いた模擬実験や解析が行われている。しかし、これら実験値と解析値は一致せず、その原因解明が急がれている。本研究では、この食い違いの原因とされている溶融蒸発過程の原子挙動(クラスター生成)や解析コードの境界条件(熱平衡性)の妥当性を検討することを目的とし、高エネルギー加熱源としてレーザー、ターゲット材としてPFC候補材のモリブデンを対象とした光モンテカルロ-分子動力学シミュレーションを実施した。その結果、緩やかな定常的な加熱時にはターゲット材料は単調な溶融蒸発挙動を示し、蒸発原子同士によるクラスター生成も見られるが、原子運動の統計量の検討から溶融蒸発界面での熱平衡性は達成されていることが示された。また、急速なパルス的強加熱時には衝撃波的な圧力波が材料中を音速で伝播し、熱平衡は達成されず、特に、材料表面では沸騰のようなボイドが発生することなどが示された。
31日,東海研究所原子力コード研究委員会; 炉物理研究委員会
JAERI-M 92-054, 181 Pages, 1992/03
本報告書は、平成3年10月30日、31日に、日本原子力研究所東海研究所において開催された第7回「原子力におけるソフトウェア開発」研究会での発表論文の内容を収録したものである。研究会は、原子力コード研究委員会と炉物理研究委員会の共催によって行われた。本研究会での発表論文は、(1)計算機シミュレーションの新展開、(2)超並列計算機とその応用、(3)原子炉における3次元核熱計算のシミュレーションに関するものであった。
安積 正史; 長谷川 満*; 亀有 昭久*; 栗原 研一; 中村 幸治; 西尾 敏; 下村 安夫; 新谷 吉郎*; 杉原 正芳; 山根 実*; et al.
JAERI-M 92-041, 100 Pages, 1992/03
ITER(国際熱核融合実験炉)ポロイダルコイル(PF)システムの概念設計に対する日本の貢献の主な結果をまとめる。まずPF系の最適配置の決定、準DN配位やSN配位の検討および磁力線の精密な追跡がなされた。さらに中心ソレノイドコイルに働く反発力が求められた。次に垂直位置制御の指針が導出され、受動安定化シェルの性能評価が行なわれた。またTULFEX法によるプラズマ位置・形状同定法の適用や水平位置制御法が調べられ、遅い制御法に関するアルゴリズムが開発された。次にセパラトリックス掃引と周辺磁気面エルゴード化の検討がなされた。最後にTSCコードによるプラズマ動的挙動の検討を示した。以上の結果の多くはまだ完結してはいないが、ITERの成立性を示す概念設計としては十分であり、EDA(工学設計活動)でさらに深められる予定である。
丹沢 貞光; 小林 晋昇; 藤城 俊夫
JAERI-M 91-215, 40 Pages, 1992/01
本報告書は、反応度事故条件下の燃料挙動に及ぼす冷却材/燃料比の影響を調べるために、大気圧室温及び静水条件下で試験燃料のまわりに冷却材の流路を設けて行なった燃料照射実験の結果をまとめたものである。実験は、大気圧カプセルを使用し、単一試験燃料棒のまわりに円形または四角形の流路管を取り付け、試験燃料と接触する冷却材を制限することにより行なった。実験条件としては、冷却材/燃料比を変えるために14mm、16mm及び20mmの円筒形あるいは対面距離14mmの四角筒形の流路管を取り付け、発熱量は約150cal/g・UOから400cal/g・UOまで変化させた。この結果、試験燃料に流路管を取り付けた場合、流路管を取り付けない標準条件における実験の場合と比較して、被覆管表面の最高温度はあまり変わらないが、下流側では膜沸騰持続時間が長くなり、また、破損しきい値が約30cal/g・UO低くなる等、冷却材/燃料比が反応度事故条件下の燃料挙動に大きな影響を与えることが判明した。
安達 公道; 数土 幸夫; 岩村 公道; 刑部 真弘; 大貫 晃; 平野 見明
JAERI-M 82-075, 36 Pages, 1982/07
平板炉心再冠水試験第1次模擬炉心強制注入試験シリーズのうち、系圧力を変えたS1-SH2(公称系圧力0.4MPa)、S1-01(0.2MPa)およびS1-02(0.15MPa)の3つの試験結果に検討を加えたものである。主な検討内容は、(1)システム内の流体挙動、(2)炉心の熱的挙動、(3)炉心熱伝達、(4)炉心を含む圧力容器内の2次元流体挙動の4つである。なお、本報告書の内容は、1981年10月、米国メリーランド州ゲイサスバーグで開かれた、米国原子力規制委員会主催の第9回軽水炉安全性研究情報会議で報告された。
斯波 正誼; 安達 公道; 生田目 健; 岡崎 元昭; 傍島 真; 鈴木 光弘
JAERI-M 6362, 110 Pages, 1976/02
昭和49年2月より実施中のROSA-II計画の研究目的、実験装置の概要、予備解析の結果からの実験への要請事項等を概説する。
