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村松 壽晴
PNC TN9410 98-013, 48 Pages, 1998/03
高速炉の炉心出口近傍では、炉心構成要素毎の熱流力特性(集合体発熱量、集合体流量)の違いから、炉心燃料集合体間あるいは炉心燃料集合体-制御棒集合体間などで冷却材に温度差が生じ、それらが混合する過程で不規則な温度ゆらぎ挙動が発生する。この温度ゆらぎを伴った冷却材が炉心上部機構各部の表面近傍を通過すると、冷却材中の不規則な温度ゆらぎと構造物とが熱的な相互作用を起こし、その構造材料は高サイクル熱疲労を受ける(サーマルストライピング)。本報では、当該熱的相互作用を定量的に把握する目的で行われた衝突噴流ナトリウム実験(TIFFSS-I)の時系列データを用い、定常不規則温度ゆらぎ挙動の周波数領域での検討を行った。得られた結果は、次の通りである。[自己パワースペクトル密度関数](1)流体境界層外から試験片内部に向かうに従い、高周波成分の寄与が大きく低下する。これは、境界層および流体から試験片への熱伝達による高周波成分に対するフィルタ作用によるものである。(2)ノズル流速に対する依存性は、境界層外温度、境界層内温度および試験片表面温度で観察される。ただしこの依存性は、20Hz以上の周波数帯についてのみ顕著である。これはノズル流速による乱流強度(乱流微細渦スケールのパワー)の上昇によるものと考えられる。[コヒーレンス関数](1)流体境界層内温度同士のコヒーレンシィは極めて小さい。これは流体境界層外温度が、乱流現象の本質である不規則挙動に支配されていることを示唆している。(2)異なる種類の熱電対間でのコヒーレンシィは、近距離にあるもの同士についてのみ高い値を示す。しかしながら、有意なコヒレンシィ値を示す周波数帯は、比較的低周波成分のみ限られる。[伝達関数](1)流体境界層外から流体境界層内、および流体境界層内から試験片表面への伝達関数では、3-10Hz近傍にゲインの高い領域が生じる。なお、20Hz以上の周波数領域では、非線形特性が卓越するようになるため、伝達関数に連続性が無くなる。(2)伝達関数はノズル流速の変化に対して大きな変化を示さず、普遍的表示式の導出に関する見通しを得た。
古橋 晃*
PNC TN1410 88-001, 9 Pages, 1988/11
未臨界度の測定法の一つとしてMihalczo法が有望視されている。これは3個の電流ゆらぎ測定型の検出器を用いる相関実験であるが、これと等価な内容をパルス計数管で行う方法を検討し、2個の計数管で行い得ることを立式して示した。この提案によれば、比較的簡単な実験で未臨界度だけでなく、その体系の中性子寿命その他の炉物理的諸量を分解して求めることができるなど、原Mihalczo法より有利なものとなる可能性がある。
遠藤 昭
PNC TN941 85-97, 221 Pages, 1985/07
液体金属冷却型高速増殖炉においては,通常の計装センサが具備すべき条件を備えていることに加えて,耐放射線性や冷却材バウンダリの確保の面ですぐれていることから,電磁流量計が多用される。原子炉における流量計測の重要性や出力持性の経年変化等を考慮すると,電磁流量計においても他の計装品と同様に,定期的な較正検査が必要とされるが,電磁流量計の流動管は冷却材バウンダリを形成しているため,取りはずしが困難であり,試験施設での実流較正は不可能に近い。このため,電磁流量計を原子炉の冷却系統に設置したままで行える簡便かつ高精度な流量較正法の開発が望まれていた。▲流量計を系統から取りはずすことなく供用中に校正が実施できる簡便な方法として,流れに沿って近接した2対の電極で観測される出力電圧のゆらぎの相関から,流体の電極間移行時間を求め,流量を算出する相関法の適用の可能性が従来から示唆されていた。しかしながら,相関法から得られる流量は真の流量より大きくなる傾向のあること,測定値のバラツキが大きいことなどの問題が解決されず,今日まで実用に供されるに至っていなかった。▲本論文では最初に,円管内を流れる乱流のふるまいが出力電圧のゆらぎに変換される過程について考察し,相関法で得られるゆらぎの移行速度は断面平均流速よりは,円管の中心付近の流速を反映したものになることが示される。すなわち,電磁流量計の出力電圧は,流動管の断面における各点の流速に,それらの点に固有な重みをつけて全断面にわたって積分したものになるので,出力電圧のゆらぎの相関から得られるゆらぎの移行速度は,流速変動が電圧ゆらぎの相関に支配的に寄与する領域の局所的平均流速を反映したものとなる。従って,もし円管の中心付近で流速分布がゆるやかな変化を示す部分の速度変動の相関が,出力電圧のゆらぎの相関に支配的に寄与するようにできれば,ゆらぎの相関から求まる移行速度は円管の中心付近の平均流速に一致する。これは,流体力学の知識に基づいて断面平均流速に変換できるので,相関法の測定値の偏り,つまり系統誤差が補正できることになる。速度変動の周波数は,流速の大きい管の中心より流速の小さい管の壁際で大きく,また速度変動が強い相関を示す上限周波数は局所的平均流速に比例し,電極対間距離に反比例するので,電極対間距離を加減することによって,流速変動が出力電圧のゆらぎの
尾熊 律雄
Journal of Nuclear Science and Technology, 17(11), p.811 - 821, 1980/00
被引用回数：3 パーセンタイル：41.98(Nuclear Science & Technology)自己回帰モデル法にもとづく雑音解析を適用し、計装燃料に取付けられた燃料中心熱電対及びクラッド伸び計からの信号を解析した。 本研究の目的は炉内燃料棒の挙動に関する理解を深める上で有用な情報を雑音解析によって得ることにある。 各信号に含まれる動特性を詳細に調べるために、本報ではモード特性関数を導入した。炉出力変化に対するクラッド伸びの応答についてのモード特性関数を評価することによって、燃料棒スタック長の伸び挙動を支配するペレット間の接触位置を同定することが可能となる。 スペクトル分解技法を用いてクラッド伸び及び燃料中心温度に対するパワースペクトル密度を解析した結果、本解析によってペレット-クラッド相互作用の状態に関してある程度の情報の抽出が可能であることが示された。 本研究を通じて、ここで適用した雑音解析によって照射中の燃料棒内部の力学的状態について有益な情報の得られることが示された。
