Flow regime and void fraction predictions in vertical rod bundle flow channels

Han, X.*; Shen, X.*; 山本 俊弘*; 中島 健*; 孫 昊旻; 日引 俊*

International Journal of Heat and Mass Transfer, 178, p.121637_1 - 121637_24, 2021/10

https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2021.121637

This paper studies the flow regimes, their transitions and the drift-flux correlations in upward gas-liquid two-phase flows in vertical rod bundle flow channels. The flows are classified into 5 flow regimes, namely, bubbly, finely dispersed bubbly, cap-bubbly, churn and annular flows according to their different flow characteristics. Transition criteria between the flow regimes are proposed mechanistically. Those criteria can correctly predict 83% of the existing experimental observation of the flow regime. The drift-flux correlations for the distribution parameter and the drift velocity are also improved. The void fractions predicted by those correlations are compared with the existing experimental data, showing satisfactory agreement with mean relative error of 8%.

Devil's staircase transition of the electronic structures in CeSb

黒田 健太*; 新井 陽介*; Rezaei, N.*; 國定 聡*; 櫻木 俊輔*; Alaei, M.*; 木下 雄斗*; Bareille, C.*; 野口 亮*; 中山 充大*; et al.

Nature Communications (Internet), 11, p.2888_1 - 2888_9, 2020/06

https://doi.org/10.1038/s41467-020-16707-6

Solids with competing interactions often undergo complex phase transitions. Among them, CeSb is the most famous material where a number of the distinct magnetic phases called devil's staircase appear. We observed the electronic structure evolution across the devil's staircase transitions using bulk-sensitive angle-resolved photoemission spectroscopy.

Minutes of the IFMIF technical meetings; May 17-20, 2005, Tokyo, Japan

IFMIF国際チーム

JAERI-Review 2005-027, 416 Pages, 2005/08

JAERI-Review-2005-027.pdf:48.34MB

国際核融合材料照射施設(IFMIF)の技術会合及び設計チームの各グループリーダーによる技術統合会合が2005年5月17日20日に、上野の計算科学技術推進センターで開催された。会合の主な目的は、(1)サブシステムの技術検討の現状報告,(2)ターゲット系とテストセル系とのインターフェイス事項の技術検討,(3)総合設計報告書に対する日欧でのピアレヴューの結果報告,(4)サブシステムの設計・実験活動の間の調整,(5)次期活動である工学実証・工学設計活動案の審議、及び、(6)それらのIFMIF執行小委員会への報告案作成である。本報告書は、ターゲット系技術会合,テストセル系技術会合,ターゲット系/テストセル系インターフェイス会合,加速器系技術会合、及び、技術統合会合の要約を取り纏めたものである。

Flux growth of Fe-enriched very high quality iron borate single crystal and observation of magnetic domain structure using X-ray double crystal topography

三井 隆也; 武居 文彦*; 北尾 真司*; 瀬戸 誠; 原見 太幹; Zhang, X.*; 依田 芳卓*; 菊田 惺志*

Transactions of the Materials Research Society of Japan, 30(1), p.7 - 10, 2005/03

核共鳴ブラッグ散乱を利用して、放射光からneVオーダーの超単色光を取り出すための光学素子として、Feをエンリッチした大型のFeBO単結晶をフラックス法により育成した。結晶性は放射光による平面波トポグラフィーにより評価された。ロッキングカーブの測定から、無磁条件下で結晶の磁化状態が多磁区構造であっても、半値幅が4秒程度の非常に良質単結晶であることがわかった。X線トポグラフィーの結果から、この結晶中が周期性のある磁区構造パターンを持ち、この構造が高い結晶完全性に関連していることが明らかになった。本発表では、上記の結晶評価実験に加えて、本結晶によるネール転移温度近傍での核共鳴ブラッグ散乱現象を利用した放射光X線のneVオーダーの超単色化実験の結果について報告する。

Master plan and current status for feasibility study on thermal-hydraulic performance of reduced-moderation water reactors

大貫 晃; 高瀬 和之; 呉田 昌俊*; 吉田 啓之; 玉井 秀定; Liu, W.; 秋本 肇

Proceedings of Japan-US Seminar on Two-Phase Flow Dynamics, p.317 - 325, 2004/12

日本原子力研究所では高稠密格子水冷却炉心(RMWR)の熱流動特性を予測する技術開発プロジェクトを電力,メーカ,大学の協力を得て平成14年度より開始した。RMWRは成熟した軽水炉技術を活用し、ウラン資源の有効利用,プルトニウムの多重リサイクル,高燃焼度,長期サイクル運転といった長期的なエネルギー供給を担える革新的な水冷却炉としての特徴を有している。RMWRは核分裂性プルトニウムの増殖比を高めるため、燃料集合体を稠密にし、ボイド率を高くしている。そのため、熱流動に関する成立性が大きな開発課題となっている。本論文ではこの成立性にかかわる研究に焦点を当て、大型試験装置と先進的な数値解析技術を活用した研究・開発計画を述べるとともに、今までに得られた成果を示す。本研究を進めることで高稠密格子炉心での除熱性能を検証するとともに、予測技術を確立する予定である。

中性子科学と高圧力; 非弾性散乱と圧力誘起相転移

藤井 保彦

高圧力の科学と技術, 14(2), p.113 - 118, 2004/05

https://doi.org/10.4131/jshpreview.14.113

高圧力下における中性子散乱実験の特徴、特に中性子非弾性散乱は相転移の微視的機構解明のうえで優れた実験手段を提供することを解説している。中でもソフトフォノンモードによるペロブスカイト化合物の圧力誘起相転移を典型例として紹介するとともに、単純金属のフォノンの振る舞いやスピンパイエルス化合物における磁気非弾性散乱によるスピン励起の圧力変化の実験例を挙げ、将来的にJ-PARCへの高圧力グループの積極的な参加を呼び掛けている。

Phonon density of states in SrFeCoO and SrBaFeCoO; Effects induced by magnetic order and transport coherence

Rykov, A. I.*; 野村 貴美*; 澤田 嗣郎*; 三井 隆也; 瀬戸 誠*; 為ヶ井 強*; 徳永 将史*

Physical Review B, 68(22), p.224401_1 - 224401_7, 2003/12

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.68.224401

遷移金属酸化物SrFeCoO, SrBaFeCoOの低温での磁気相転移温度近傍における核共鳴非弾性散乱測定を行った。測定結果では、転移温度(Tc150K)に温度を下げるのにしたがい、非弾性散乱スペクトルの低エネルギー成分(14meV)に見られるピークが顕著に増加し、転移温度以下では分裂することが観測された。また、Tc以下では、20meV近傍のメインバンドエッジ部に顕著なソフトニングも観測された。本論文では、実験結果についての報告と、格子振動のソフトニングが、材料の磁気相転移発現時の超交換相互作用の変調効果によるものであることを示す。

臭化水素と硫化水素における圧力誘起構造相転移と固相反応

池田 隆司

高圧力の科学と技術, 13(3), p.224 - 231, 2003/08

https://doi.org/10.4131/jshpreview.13.224

水素結合系結晶の臭化水素及び硫化水素は、加圧することにより化学結合状態が著しく変化し、秩序-無秩序転移,水素結合対称化,固相反応を伴う分子解離などのさまざまな現象を示す。本稿では高圧実験と第一原理分子動力学シミュレーションより明らかになった臭化水素と硫化水素における圧力誘起構造相転移と固相反応の関係について解説する。

Synchrotron radiation studies on pressure-induced structural changes in liquids and glasses

片山 芳則; 稲村 泰弘

Journal of Physics; Condensed Matter, 15(1), p.S343 - S350, 2003/01

https://doi.org/10.1088/0953-8984/15/1/347

放射光と大容量プレスの組み合わせによって、数GPaまでの圧力,1500Kまでの温度範囲で、液体やガラスの構造変化をその場観察することが可能になった。X線回折,XAFS,X線吸収による密度測定、ラジオグラフィー法による粘性測定など、いくつもの方法がこの目的のために現在、適用可能である。われわれは元素の液体を系統的に研究し、液体セレンにおいては、特徴的な構造変化が狭い圧力温度領域で起こることを見いだした。さらに、われわれは、液体リンで急激な構造変化を発見した。リンについての実験結果は、この変化が一次の液体-液体転移であることを支持する。本講演では、現在行っている石英ガラスで急激な構造変化を検出する試みや、高圧下の水のX線回折研究についても報告する。

Single crystal growth and structural and magnetic properties of the uranium thernary intermetallic compound UCrSi

松田 達磨; 目時 直人; 芳賀 芳範; 池田 修悟; 大久保 智幸*; 杉山 清寛*; 中村 仁子*; 金道 浩一*; 金子 耕士; 中村 彰夫; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 72(1), p.122 - 130, 2003/01

https://doi.org/10.1143/JPSJ.72.122

われわれは、UCrSiの単結晶育成を初めて行なった。この物質について、温度約210K において高温の正方晶から三斜晶への構造相転移を示すことを明らかにした。また中性子回折実験によって低温における磁気構造を決定した。低温高磁場磁化測定ではメタ磁性転移が11.4Tで起きることを明らかにし、比熱測定からは電子比熱係数が約80mJ/Kmolと比較的重い電子系化合物であることを明らかにした。