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数土 幸夫
日本機械学会論文集,B, 62(595), p.1157 - 1163, 1996/00
本研究は、ヒートパイプや凝縮器の性能決定やPWR・LOCA時のECC水の冷却性能を決定する上で非常に重要な垂直流路での気液対向二相流の落下水制限現象について、その支配パラメータの1つである注入水のサブクーリングの効果を解析的に明らかにしたものである。従来、実験的にも解析的にもその現象が複雑であるために、ほとんど解明されていなかったが、流路全体で気液の運動量の釣合いを考え、注入水のサブクーリングが上昇蒸気流の流量を減少させる効果を考慮したモデルを展開した結果、解析結果が、既存の実験結果を体系的に良く予測しうることを示したものである。
数土 幸夫
日本機械学会論文集,B, 61(582), p.614 - 621, 1995/02
本報は、0.1~14MPaの広い圧力範囲で、垂直円管及び矩形流路の比較的低流量での飽和上昇二相流の限界熱流束を理論的な面から検討し、限界熱流束の発生メカニズムの解明と定量的評価を行ったものである.流路長0.15~0.6m、流路径3~7.8mm、入口サブクール0~300Kの円管流路と流路長350~780mm、流路ギャップ1.03~5mm、入口サブクール4~328Kの矩形流路での限界熱流束の実験結果と完全分離流モデルに基づく解析結果との比較から、層流液膜流中の限界薄液膜が消費される限界熱流束モデルが、低流量範囲で実験結果を良く予測することがわかった。限界熱流束の支配パラメータに、流量、圧力、入口サブクール、流路長径比並びに限界波長と流路径(又は流路ギャップ)との比があり、これらの効果を的確に評価できるモデルを提案することができた。
数土 幸夫; 神永 雅紀
The 3rd JSME/ASME Joint Int. Conf. on Nuclear Engineering (ICONE),Vol. 1, 0, p.223 - 228, 1995/00
ヒートパイプ、板状燃料を用いる研究炉及び商用炉での垂直流路における気液対向二相流で重要な現象である落下水制限(Countercurrent Flow Limitation)現象の、発生メカニズムとその支配パラメータの効果について、内管流路、矩形流路並びに環状流路の特性を解析的に系統的に検討した。その結果、流路長、流路径、又はギャップ、幅並びに注入水の運動量の効果、注入水のサブクーリングの効果を的確に評価できることがわかった。解析結果と既存の各種の流路形状での実験結果との一致は良好であることがわかった。これらから、落下水制限の発生メカニズムについて重要な知見を得ることができた。
数土 幸夫; 大貫 晃
Bull.JSME, 27(226), p.708 - 715, 1984/00
本報は、軽水炉の安全評価において重要な気液二相流動現象の1つである、垂直流路における対向気液二相流下の落下水制限の機構を、実験・理論の両面から調べたものである。単一孔垂直流路での空気・水系の落下水制限について次のことが明らかとなった。まず実験から、(1)重要パラメータである流路長Lについて、短流路の場合、Lが大になると、同一の上向き気相流の無次元水流速j
に対し落下する水の無次元水流速j
は大となる。(2)逆に、長流路ではjは小となる。(3)この短流路と長流路との境界は、流路径をDとすると、概略L/D=2である。一方、理論で、短流路では流路全体で気液二相の圧力差が等しく、長流路では流路上端部で気液二相の圧力差が等しいという、短流路と長流路とでは異る落下水制限機構を考えた。その結果は、実験結果の傾向と良好な一致を示した。
数土 幸夫; 大貫 晃
日本機械学会論文集,B, 49(444), p.1685 - 1694, 1983/00
軽水炉の冷却材喪失事故時の安全評価に重要な、垂直流路での対向二相流の落下水制限機構を明らかにするため、単一孔垂直流路での空気・水二相流を対象に実験と理論の両面から調べた。実験で系統的に主要パラメータ、流路長および流路径の影響を明らかにすると同時に、特に流路長の効果に関して落下水の制限機構として、短流路と長流路とでは異なることを実験および理論から明らかにした。また、本理論の多孔板流路への適用性をも示した。
