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高瀬 和之; 吉田 啓之; 小瀬 裕男*
日本機械学会2003年度年次大会講演論文集, Vol.6, p.205 - 206, 2003/00
軽水炉の燃料集合体内には燃料棒やスペーサが設置され、それらの後流では乱れの促進が考えられる。特に、液膜流時には気相と液相の相対速度に依存して気液界面に発生するせん断力によって液膜中に大きな乱れが形成され、その結果、界面形状が不安定になることが理論的,実験的に明らかになっている。このような界面不安定現象を考慮して、原子炉熱設計に液膜の平均厚さ,熱伝導率等を反映させるためには、液膜内部の流動状態を正確に把握する必要がある。そこで、本研究では、低減速軽水炉で想定される突起付狭隘流路内の液膜流を対象として、改良VOF法と乱流モデルを組合せた二相流解析を行い、突起後流に発生する渦が液膜流に及ぼす影響を数値的に調べた。使用した乱流モデルは、2方程式k-
モデル,レイノルズ応力モデル及びラージエディシミュレーションである。各モデルによる予測結果で最も大きな違いは、突起後方に形成される循環流の様相と乱れによって液膜から生成される液滴挙動の2つであった。特に、後者はラージエディシミュレーションの結果に顕著であった。今後は、二相流直接解析への適用を目的として界面挙動を高精度で予測できる二相乱流モデルの開発を行う考えである。また、実験による検証データの取得を併せて実施する考えである。
秋野 詔夫
ハイテクシンポジウム山口2001「抵抗減少制御シンポジウム」論文集, p.37 - 43, 2001/11
流体摩擦損失の低減技術は、省エネルギーにとって重要な研究課題である。原子力分野では、長距離配管による熱輸送の動力の低減を通じて、熱利用に役立てることが考えられる。本講演は、新しい受動的流体摩擦低減面を考案し、水流で実測した結果を述べるものである。比較の規準としての平滑面,従来技術の追試としてのリブレット面の測定を行い、測定精度等の確認をした。新しい面として、改良縦リブ付d型粗面,アザラシ毛皮面,及び、ジグザグリブレット面の測定を行い、それぞれ低減効果を生ずることを示した。
秋野 詔夫; 久保 真治; 高瀬 和之; 日野 竜太郎; Choi, K.*
日本機械学会流体工学部門講演会2000講演論文集 (CD-ROM), 4 Pages, 2000/00
乱流摩擦抵抗の低減は、省エネルギー技術として重要な課題である。リブレットなどの受動的な低減技術の効果は最大で8%程度である。Thom効果や振動面では50%近い低減効果が得られているが、このような能動的な方法には拡散消耗や実機に組み込むうえでの課題がある。そこで、われわれはより大きな10%を越える低減効果を生み出す受動的乱流摩擦低減面を見いだすことを目的として、試行錯誤的探索実験を行った。本研究では、矩形断面流路に被測定表面を取り付け、水を作動流体とし、流路に沿う圧力降下を測定して乱流摩擦抵抗を評価した。平滑表面で装置及び測定手法を確認し、リブレット面で従来方法の追試を行った。新しい表面として、改良縦リブ付きd型粗面、アザラシ毛皮面、及び、ジクザクリブレット面の測定を行い、それぞれ低減効果を有することを示した。特に、ジクザクリブレットでは10%を上回る低減効果を見いだした。また、低減効果の発現と流路中心部の乱れ強さの間に相関性があることを見いだした。
秋野 詔夫; 高瀬 和之; 久保 真治; 日野 竜太郎
第26回乱流シンポジウム講演論文集 1994, 0, p.176 - 179, 1994/00
水循環装置に平行平板間流路を取付け、その平板に各種の表面を張り付け、流れ方法の圧力降下を測定し摩擦損失を評価した。同時に、レーザー流速計を用いて、主流流速の測定を行った。その結果、リブレット面、及び、縦リブ付きd形粗面の乱流摩擦抵抗が、約2x10
以下のレイノルズ数領域で平滑面より低減していること、及び、同じレイノルズ数領域で流路中心部の乱れ成分(流速変動/平均流速)が減少していることを見いだした。すなわち、平行平板流路内流れの乱流摩擦と主流のに乱れ成分の間に相関があることを見いだした。