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小野 綾子; 吉田 啓之; 鈴木 貴行*
no journal, ,
液膜蒸発モデルに基づいた限界熱流束予測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の現象について、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ション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。
松下 健太郎; 伊藤 啓*; 江連 俊樹; 田中 正暁
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ナトリウム冷却炉では、炉心反応度擾乱防止等の観点から、ガス巻き込み等により1次冷却系統内に入り込んだ気泡・溶存ガス挙動評価が重要である。そのため、原子力機構では、高速炉1次系統内の気泡・溶存ガス挙動解析コードSYRENAの開発を進めている。本研究では、タンク型炉を対象としたSYRENAのフローネットワークモデル構築を行った。さらにフローネットワークモデルの検証の一環として、ループ型炉とタンク型炉における系統内の気泡挙動特性の比較を目的とした解析を実施した。その結果、両者のガス挙動特性に関していくつかの相違点があることを明らかにした。
小野 綾子; 上澤 伸一郎; 柴田 光彦; 吉田 啓之; 小泉 安郎
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高圧域における沸騰現象の理解と限界熱流束モデルの構築に資するために、2MPaまでの圧力範囲において、プール沸騰垂直面の沸騰挙動を高速度カメラによって観察した。大気圧での沸騰挙動との差異を見出し、広範な圧力範囲における限界熱流束モデルを構築する上で、高圧域で検討すべき現象、パラメタについて考察した結果を報告する。
松下 健太郎; 伊藤 啓*; 江連 俊樹; 田中 正暁
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ナトリウム冷却高速炉(SFR)では、炉心反応度擾乱やIHXにおける熱交換率低下等を防止する観点から、一次冷却系統内の非凝縮性ガス量を制御することが重要である。このため、日本原子力研究開発機構ではSFRの一次冷却系統内の気泡・溶存ガス挙動評価に資するべく、数値計算コードSYRENAを開発している。本研究では、タンク型高速炉を対象にSYRENAのフローネットワークモデルを新たに構築し、一次系統内の気泡挙動を解析した。さらに、フローネットワーク内の上部プレナム部にD/Pモデルを導入し、D/P上下間のナトリウム交換流量および自由液面での気泡巻込み量をパラメーターとした解析を行うことで、一次系統内の気泡・溶存ガス挙動に対するD/P導入の影響を調査した。解析結果から様々な条件下における気泡挙動が得られた。特に自由液面での気泡巻込み量が多い場合と少ない場合とで、D/P上下間の交換流量の増加に対する一次系統内の気泡量の変化が異なることが示された。
松下 健太郎; 江連 俊樹; 田中 正暁; 伊藤 啓*
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日本原子力研究開発機構で開発整備を進めている一次冷却系統内の非凝縮性ガス挙動評価コードSYRENAを用い、タンク型炉を対象に、ホットプレナム液面部におけるカバーガス巻込みの抑制および液面揺動の防止を目的とする水平板(ディッププレート:D/P)を設置した場合の非凝縮性ガス移行挙動について解析を実施し、一次冷却系統内のガス移行挙動を調べた。解析では、D/Pの上下間の通過流量およびホットプレナム液面部におけるカバーガス巻込み量をパラメータとして変化させ、炉心入口におけるボイド率に与える影響について検討した。以上の結果、炉心入口ボイド率の観点では、D/P上下の通過流量の変化によって与えられる影響に比べ、液面部におけるガス巻込み量の変化による影響の方が大きいとの結果が得られた。このことから、D/P導入によるガス巻込み量の抑制効果は、一次冷却系統全体の非凝縮性ガスの蓄積量の抑制に効果的であるとの見通しを得た。
小野 綾子; 山口 学*; 坂下 弘人*; 上澤 伸一郎; 柴田 光彦; 吉田 啓之
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軽水炉における機構論的限界熱流束予測手法の確立が必要とされているものの、高圧域における沸騰現象の理解は実験の困難さからほとんど進んでいない。高圧域における沸騰現象の理解と限界熱流束モデルの構築に資するために、高温高圧下で沸騰面ごく近傍の気液微細挙動を計測することができる静電容量式プローブを開発した。開発したプローブとその妥当性検証試験結果について報告する。
古谷 正祐*; 小野 綾子; 吉田 啓之
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軽水炉における機構論に基づいた限界熱流束予測手法の確立が必要とされているが、手法を構築するための高圧域での沸騰現象の理解が進んでいないのが現状である。自動運転車の画像認識技術として実績のある機械学習のセマンティックセグメンテーションを応用して高温高圧下の伝熱面上の沸騰気泡撮影像から気泡特徴量を個別認識させて抽出し、時間方向に独自の方法で関連付け気泡成長過程を考察した。