Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
高瀬 和之; 小瀬 裕男*; 功刀 資彰*
Fusion Engineering and Design, 63-64, p.421 - 428, 2002/12
被引用回数：20 パーセンタイル：76.03(Nuclear Science & Technology)核融合炉で真空容器内冷却材侵入事象を生じた場合の圧力上昇を低減するために、サプレッションタンクやリリーフ配管からなる圧力抑制システムが考えられている。冷却材侵入時に真空容器内に発生する蒸気はリリーフ配管を介してサプレッションタンクに送られ、タンク内に蓄積された低温水との直接接触によって凝縮する。その結果、系統内の温度が低下し圧力上昇が抑制される。蒸気凝縮に関する従来の研究は軽水炉が対象であるため、サプレッションタンクの初期圧力が大気圧よりも十分に低い核融合炉条件とは異なる。そこで、低圧下における蒸気凝縮に関する現象解明を目的として数値解析による検討を行った。本研究では温度回復法をもとに考案した水-蒸気系凝縮モデルを二相流直接解析手法に適用した。解析結果は可視実験で観察された蒸気凝縮時の気泡の消滅や流動挙動を数値的に良く再現できることがわかった。今後はモデル実験結果との定量的評価を通して相変化を含む混相流体系下での直接解析手法の開発を行う考えである。
高瀬 和之; 小瀬 裕男*; 吉田 啓之; 功刀 資彰*
第39回日本伝熱シンポジウム講演論文集(CD-ROM), 2 Pages, 2002/06
核融合炉真空容器内冷却材侵入事象時に水の沸騰蒸発によって発生する蒸気は、圧力抑制システムの構成要素であるサプレッションタンクに侵入し、タンク内部に停滞する水(初期約3kPa,25
)と接触して凝縮する。これによって系統内の温度が低下し、圧力上昇が抑制される。したがって、圧力抑制システムの設計ではサプレッションタンクにおける凝縮効率の最適化が問題になる。本研究は、従来は実験に頼っていた凝縮効率の最適化に関して、数値解析による最適設計の可能性について検討したものである。解析では水-蒸気間の相変化挙動を、計算セルごとの液相率の変化に応じて潜熱相当分の熱量を加減することによってモデル化した。ダクト及び多孔管を用いた蒸気凝縮モデル実験で得た水槽内の気泡の流動分布の傾向を、本研究で提案した凝縮モデルを使って良く模擬できることがわかった。今後は、より定量的な評価を行う考えである。
小瀬 裕男*; 鈴木 貴行*; 吉田 啓之; 高瀬 和之; 功刀 資彰*
日本機械学会山梨講演会講演論文集(020-4), p.51 - 52, 2002/00
多相流解析には、従来からVOF法が広く使われているが、VOF法は時間進行とともに気液界面がぼやけてしまうことが指摘されている。その点、移流項の離散化を工夫して気液界面のぼやけを防ぐ界面追跡法が有利である。本研究では、原子炉サプレッションタンク内の蒸気凝縮時の気泡界面の振る舞い,ボイド率分布等を定量的に明らかにするために、凝縮解析に界面追跡法を適用し、二相流の直接数値シミュレーションを実施した。水-蒸気間の相変化は、計算セルごとの液相率の変化に応じて潜熱相当分の熱量を加減することによってモデル化した。円管及び多孔管を用いた蒸気凝縮モデル実験で得た凝縮気泡の熱流動挙動の傾向を、本研究で提案した界面追跡法と相変化モデルを組み合わせた二相流解析手法を使って高い精度で予測できることを証明した。
小瀬 裕男*; 高瀬 和之; 吉田 啓之; 秋本 肇
Proceedings of 10th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE 10) (CD-ROM), 8 Pages, 2002/00
核融合炉真空容器内に冷却材が侵入した場合を想定し、真空容器内で起こる熱流動現象を数値的に調べた。著者らはすでに、軽水炉の安全性評価解析コードTRACを核融合炉条件に対して利用できるように改良している。この改良TRACコードを使って、核融合炉の構成要素を縮小簡略モデルで模擬した体系で冷却材侵入時の水-蒸気系二相流挙動に関する3次元詳細解析を行った。本研究の結果、真空容器,サプレッションタンク,ドレンタンク,リリーフ配管,ドレン配管等から構成される圧力抑制システム内での蒸気と水の分離流挙動が視覚的に明らかになり、現状の圧力抑制システム設計の考え方は十分妥当であることがわかった。また、リリーフ配管の断面積,冷却材温度,真空容器温度,侵入時間等をパラメータとした一連の解析結果はモデル試験結果を高い精度で模擬できることを示した。
