検索対象:     
報告書番号:
※ 半角英数字
 年 ~ 
 年
検索結果: 69 件中 1件目~20件目を表示

発表形式

Initialising ...

選択項目を絞り込む

掲載資料名

Initialising ...

発表会議名

Initialising ...

筆頭著者名

Initialising ...

キーワード

Initialising ...

使用言語

Initialising ...

発行年

Initialising ...

開催年

Initialising ...

選択した検索結果をダウンロード

論文

Temperature measurement for in-situ crack monitoring under high-frequency loading

直江 崇; Xiong, Z.*; 二川 正敏

Journal of Nuclear Materials, 506, p.12 - 18, 2018/08

 被引用回数:3 パーセンタイル:40.19(Materials Science, Multidisciplinary)

J-PARCの核破砕中性子源では、SUS316L製の水銀ターゲット容器は陽子及び中性子による損傷を受けると同時に、水銀中の陽子線励起圧力波により繰返し応力が負荷される。ターゲット容器は、1MW条件で2500時間という設計寿命中にひずみ速度約50s$$^{-1}$$で2億回を越える繰返し負荷を受ける。これまでに、SUS316L材のギガサイクルの疲労強度を調べるために超音波疲労試験を実施し、疲労き裂が発生し、試験片の共振周波数が変化する直前に表面温度が急激に300度程度増加する現象を観測した。本研究では、この温度上昇現象のメカニズムを知るために、サーモグラフィを用いた試験片表面の温度分布を計測した。その結果、温度上昇はき裂先端周囲の局所的な領域で生じ、最高温度点がき裂の進展と共に移動することを確認した。さらにLS-DYNAにより非線形構造解析を実施し、要素のひずみエネルギーから温度上昇を導出した結果、き裂の摩擦による温度上昇よりもき裂先端の塑性変形による温度上昇が支配的であることを明らかにした。

論文

長距離にわたる温度分布の移動による熱ラチェットひずみの飽和挙動

岡島 智史; 若井 隆純

日本機械学会2017年度年次大会講演論文集(DVD-ROM), 5 Pages, 2017/09

高速炉容器液面近傍部には急峻な温度分布が生じる。この温度分布が長距離にわたって移動する場合、たとえ一次応力がなくても継続的に塑性ひずみが累積する、新たな様式の熱ラチェットが生じうることが報告されている。本報では、生じる熱応力が相対的に小さい温度分布が、長距離にわたって移動する薄肉円筒モデルについて、有限要素解析結果の分析を実施した。この結果、温度分布が通過する領域における累積塑性ひずみは、中央部が最大となる分布形状となることを明らかにした。また温度分布移動距離が過大でなければ、温度分布が通過する領域の中央部においても、最終的にシェイクダウン挙動を示すのに必要な残留応力が確保され、塑性ひずみの累積が飽和することを明らかにした。

論文

Relativistic downshift frequency effects on ECE measurements of electron temperature and density in torus plasmas

佐藤 正泰; 諫山 明彦; 稲垣 滋*; 長山 好夫*; 川端 一男*; 岩間 尚文*

Europhysics Conference Abstracts (CD-ROM), 29C, 4 Pages, 2005/00

磁場閉じ込めトーラス装置(トカマク,LHD)の高温プラズマにおける電子サイクロトロン放射(ECE)の相対論的効果について、数値計算を行った。トカマクにおいて、相対論的効果による非相対論的EC周波数からのずれを用いた電子密度分布測定を提案している。種々の密度分布に対してこの方法が適用可能であることを明らかにした。また、LHD装置のECE測定では、通常観測されている磁場に直角な視線では、視線に沿って磁場構造はベル型になり、プラズマ中心位置で磁場が最大になる。電子温度が高くなると相対論的効果が現れ、周波数のダウンシフトが起こり、プラズマ中心に対応する非相対論的EC周波数の位置に放射がなくなり、ECEで測定する電子温度が見かけ上小さくなる。プラズマ中心と磁場の最大位置が一致する場合と一致しない場合について、ECEを相対論的効果と吸収を考慮して計算した。プラズマ中心と磁場の最大位置が一致しない場合のECE測定では、プラズマ中心が磁場の最大位置よりも手前に来るように観測すれば、相対論的効果による中心付近のみかけ上の温度減少と周辺のみかけ上の温度増加を避け、精度の高い電子温度分布測定ができる。

報告書

大強度陽子加速器計画3GeVシンクロトロン用入射ダンプの熱解析

倉持 勝也*; 山本 風海; 金正 倫計

JAERI-Tech 2003-055, 148 Pages, 2003/07

JAERI-Tech-2003-055.pdf:24.48MB

大強度陽子加速器計画において、3GeVラピッドサイクリングシンクロトロン(3GeV-RCS)用の入射ビームダンプは、黒鉛薄膜でH$$^{+}$$に変換できなかったH$$^{-}$$とH$$^{0}$$ビームを吸収廃棄するために設置される。ビームダンプに吸収されるパワーは、現在の設計では1kWに達するため、ビームダンプの成立性を検討するうえで、ダンプにおける最高温度及び熱応力を評価する必要がある。そこで、MARSコードを用いて発熱分布を評価し、それを基にしてANSYS コードで温度と熱応力分布の解析評価を行った。その結果、1kW入射条件下で数回の運転サイクル(3週間のビーム運転と1週間のビーム停止期間を合わせて1サイクル)を繰り返した後、鉄部の中心で370Kに達するものの、ビームダンプの鉄部とトンネルのコンクリート壁との境界はコンクリートの許容耐熱温度よりも低い320K程度に抑制できることが分かった。また、最大ミーゼス応力(相当応力)は鉄部で96MPa,コンクリート壁で約0.2MPaとそれらの許容応力よりも低い値であった。

論文

真空遮断器通電時における電流導入電極の軸方向温度分布

小林 信一*; 山納 康*; 松川 誠

電気学会研究会資料, p.79 - 84, 2001/11

核融合装置電源には大電流の遮断器が必要で、真空遮断器はその有力な候補の1つである。真空遮断器は、電流を遮断する接点部分及び通電用導体が真空中に置かれるため、対流による放熱効果が期待できない。このため、大電流通電のためには、通電時の発熱を抑えるとともに、その発熱をいかに効率的に放熱させるかが重要な技術的課題となる。そこで、大電流通電を可能とする電極材料開発のために、組立式試験用真空遮断器を準備し、熱的特性を測定した。試験に供した電極の接点材料は、真空遮断器に広く使用されているクロム銅とし、クロムと銅の比が、100対0(純銅),75対25,50対50,及び25対75の4種類を試験した。その結果、純銅の場合が最も損失が低いこと,接触抵抗が発熱を決める主たる要因であることがわかった。

論文

An Experimental study of heat transfer in an open thermosyphon

今井 悦也*; 椎名 保顕; 菱田 誠*

Heat Transfer-Asian Research, 30(4), p.301 - 312, 2001/06

サーモサイフォンを用いた受動的冷却特性を調べるため、開放型サーモサイフォンの熱伝達実験を行い、流れと熱伝達の関係を調べた。水を用いた実験結果から伝熱形態は3つに分類される。第1はレイリー数(Ram)領域、10$$^{3}$$$$<$$Ram$$<$$4$$times$$10$$^{3}$$で、加熱面の温度境界層が管中央付近にまで達する。第2は4$$times$$10$$^{3}$$$$<$$Ram$$<$$3$$times$$10$$^{4}$$で、温度境界層が壁近傍に局在し、中央下降流との伝熱が少ない。第3は3$$times$$10$$^{4}$$$$<$$Ram$$times$$3$$times$$10$$^{5}$$の領域で、下降流に流れが生じる。第3領域では管上半部で乱れが生成されるが、下半部では第2領域と同じ流れが形成された。乱れは管入口不において、下降流と上昇流の干渉により生成され、レイリー数がさらに増加すると下流に拡大される。乱れの生成とともに流れが妨げられ、熱伝達の増加が抑制される。本実験により、水を用いた場合の理論解とのずれ、各実験者による結果のバラつきの原因の一端と明らかにした。

報告書

サーマルストライピングに関する研究の現状と今後の研究計画

村松 壽晴; 笠原 直人; 菊池 政之; 西村 元彦; 上出 英樹

JNC-TN9400 2000-010, 168 Pages, 2000/02

JNC-TN9400-2000-010.pdf:8.78MB

サーマルストライピングは高温と低温の流体が構造材に交互に接することにより、構造材の温度分布が時間的に変動し、結果として構造材に熱応力による高サイクル疲労を生じさせる現象である。ナトリウム冷却高速炉では、ナトリウムの高い熱伝導率により流体側の温度変動が構造に伝わりやすいため特に留意が必要である。本現象は流体と構造の境界分野にある複雑な現象であることから、十分な解明がなされておらず、設計では構造表面での温度変動幅を考えられる最大温度差である流体の混合前温度差とするか、モックアップ試験により温度変動幅等を測定した上で保守的に設計条件を定めることが多い。また、その方法はルール化/基準化されていない。これに対し、著者らは流体と構造の両面からの分析により、流体側の温度変動の発生から構造内への伝達までの過程を現象論的に明らかにしつつあり、熱疲労に対する支配因子として温度ゆらぎ振幅の減衰に着目している。これまでに、流体内、熱伝達、構造材内での変動の減衰を考慮し、疲労損傷、き裂進展まで評価できる解析コードシステムを構築してきており、実機解析を通してその適用性を確認した。今後は、実験検証を継続して一般化していく予定である。さらに、高速炉の経済性向上に寄与するためには、温度変動の減衰を含め熱荷重を合理的に評価し設計に適用できる「サーマルストライピングの評価ルール」を確立する必要がある。その原案を構築し、大きく2つの道筋を立てた。すなわち、現象解明を進めることによって、温度ゆらぎ振幅の減衰機構等の支配メカニズムを忠実にモデル化した詳細解析手法を提示するとともに、安全率を明確にした見通しの良い簡易評価手法を提案し、解析に基づく詳細評価手法と並行して選択できる評価体系を整備する。本報ではこの目標に必要な実験計画を策定し、さらにより一般的な熱荷重の取り扱いについて検討した。

報告書

燃料集合体ポーラス状閉塞における温度場の特性 - 37ピンバンドル体系ナトリウム試験 -

小林 順; 磯崎 正; 田中 正暁; 西村 元彦; 上出 英樹

JNC-TN9400 2000-025, 78 Pages, 1999/11

JNC-TN9400-2000-025.pdf:2.24MB

高速炉の特性として、炉心燃料集合体内のピンバンドルの緊密さ(流路の水力等価直径:約3[mm])と出力密度の高さ(ピンバンドル部最大値:約520[W/cmの3乗])が挙げられる。この特性に着目した安全評価事象として燃料集合体内局所異常事象がある。局所異常事象の起因事象の一つとして局所的な流路閉塞事象が挙げられ、その研究が進められている。既往研究では、ワイヤスペーサ型バンドル内での閉塞形態は微小粒子による厚みのあるポーラス状閉塞となる可能性が高いとされている。燃料集合体内にこのような局所的な閉塞が生じた場合における燃料ピンの健全性を評価するためには、ポーラス状閉塞物内部およびその周囲の熱流動挙動を把握するとともに、閉塞領域近傍の温度分布および最高温度を予測する必要がある。本研究では燃料集合体内ポーラス状閉塞に関する現象の把握と解析コードの総合的な検証データの取得を目的にナトリウム実験を実施した。実験は、60万kW級大型炉の燃料ピンを模擬した電気ヒーターピンからなる37本ピンバンドルを用いて行なった。ポーラス状閉塞物はSUS球を焼結させて製作し、模擬集合体の一辺に沿った外側2列の14サブチャンネルにわたって組み込んだ。ヒーターピン出力を試験パラメータとし、大型炉の最大線出力($$sim$$420[W/cm])の14%から43%の範囲で変化させた。流量条件は大型炉の集合体内定格時Re数の93%で一定とした。試験の結果、閉塞されたサブチャンネルでかつ周囲の3サブチャンネルが全て閉塞しているサブチャンネルに面した模擬燃料ピン表面の流れ方向下流側位置において最高温度が観測された。流れ方向下流側に最高温度が観測されたことなどからポーラス状閉塞物内の温度場が内部の流動場の影響を強く受けていることがわかった。閉塞物内の温度分布形状はヒータ出力の依存性が小さく、集合体入口から最高温度点までの温度上昇幅はヒータ出力に比例して増加することが明らかとなった。

報告書

アスファルト固化処理施設火災爆発事故の中期的課題の対応,1; ドラムの熱解析

三浦 昭彦; 今本 信雄

JNC-TN8410 99-044, 189 Pages, 1999/10

JNC-TN8410-99-044.pdf:7.18MB

本報告はアスファルト固化処理施設における火災爆発事故の原因を究明するために実施された種々の解析結果についてまとめたものである。本報告における種々の解析は、放冷試験の結果を参考にして、事故直後(平成9年春から)から実施されたものであり、当時多くの物性値、化学反応系を特定できていなかったため詳細な検討には至らなかったが、本報告の後に実施されたドラム内混合物の解析の基礎となった。これらの解析では、伝熱の理論および安全性評価の理論(Semenovの理論、Frank-Kamenetskiiの理論)を基本としている。したがって、第1編において各解析に共通なこれらの理論についてまとめた。また、第2編において種々の計算結果についてまとめた。これらの計算は各々速報の形式でまとめられたため、作成順にこれを編集してある。また、おもな解析の方法は、まず放冷試験の結果を参考にして固化体モデルの条件を設定した。設定したモデルを使用し、固化体内の全域あるいは一部で発熱が生じた際にどのような温度分布をたどるかを計算した。安全性評価の理論はこれらの発熱・放熱のバランスから、どの程度の発熱が生じれば発熱が放熱を上回り、熱暴走に至るかを評価することができるため、本解析では各々のモデル・解析法における限界発熱量を見積もった。

論文

開放型サーモサイフォン内の伝熱特性に関する実験的研究

今井 悦也*; 椎名 保顕; 菱田 誠*

日本機械学会論文集,B, 65(634), p.227 - 233, 1999/06

サーモサイフォンを用いた受動的冷却特性を調べるため、開放型サーモサイフォンの熱伝達実験を行い、流れと熱伝達の関係を調べた。水を用いた実験結果から伝熱形態が3つに分けられることを示した。第1は1$$times$$10$$^{3}$$$$<$$R$$_{am}$$$$<$$3$$times$$10$$^{3}$$の領域で加熱面の温度境界層が管中央付近にまで達する。第2は4$$times$$10$$^{3}$$$$<$$R$$_{am}$$$$<$$3$$times$$10$$^{4}$$の領域で、温度境界層が壁近傍に局在し、中央下降流との伝熱が少ない。第3は3$$times$$10$$^{4}$$$$<$$R$$_{am}$$$$<$$3$$times$$10$$^{5}$$の領域で、下降流に乱れが生じる。実験した第3領域では管の上半部で乱れが形成され、下半部では第2領域と同じ流れが形成された。乱れは、管入口部において下降流と上昇流の干渉により生成されレイリー数の増加とともに下流に拡大される。乱れの生成とともに流れが妨げられ、熱伝達が低下する。

報告書

フーリエ変換分光法によるELM付きHモードプラズマの電子温度分布測定; 非熱的放射パルス除去

諫山 明彦; 伊世井 宣明; 石田 真一; 佐藤 正泰; 児玉 武弘*; 岩間 尚文*

JAERI-Research 99-021, 34 Pages, 1999/03

JAERI-Research-99-021.pdf:1.15MB

JT-60Uの電子サイクロトロン放射(ECE)測定装置ではフーリエ変換分光装置(FTS)で絶対較正を行い、他のECE測定装置ではFTSをもとに相対較正している。しかし、ELM付きHモード中には非熱的放射によるパルス状のノイズが干渉信号に入るために、FTSによるバルクプラズマの電子温度測定が困難になり他の測定装置を相対較正できなくなる。ELM付きHモード中でもFTSによる電子温度測定ができるようにするため、今回非熱的放射パルスを除去する処理ソフトを開発した。ソフト作成にあたっては、JT-60Uのショット間に自動的に行えるようにするため、簡略なアルゴリズムを用いるようにした。今回作成した処理ソフトでは、従来から用いられているものに比べて処理時間が10%長くなる程度であり、得られる電子温度は相対較正した回折格子型分光装置の結果と約$$pm$$5%以内の誤差で一致した。

報告書

電子ビーム加熱ウラン蒸発時の蒸発面温度分布測定

大場 弘則; 柴田 猛順

JAERI-Research 98-069, 20 Pages, 1998/11

JAERI-Research-98-069.pdf:1.37MB

電子ビーム加熱時のるつぼ内の表面温度分布を知ることは、原子レーザー法ウラン濃縮技術での蒸発過程を把握するうえで重要である。ウラン蒸発時のるつぼ内の表面温度分布を測定した。蒸発面を650nmの狭帯域透過フィルターを通してモノクロCCDカメラで撮像録画し、画像信号を画像処理装置に接続して分光輝度分布を表示させた。温度の絶対値はウラン凝固点または参照光源を基準に求めた。電子ビーム入力の増加に伴い最高温度は3000Kを越えること、飽和の傾向を示すことがわかった。また、測定温度は測定した蒸着速度をウラン飽和蒸気圧のデータを用いて推定した表面温度とほぼ一致することが確認できた。

論文

Hollow density profile on electron cyclotron resonance heating JFT-2M plasma

山内 俊彦; 星野 克道; 川島 寿人; 小川 俊英; 河上 知秀; 椎名 富雄; 石毛 洋一*

Japanese Journal of Applied Physics, Part 1, 37(10), p.5735 - 5741, 1998/10

 被引用回数:3 パーセンタイル:80.38(Physics, Applied)

JFT-2Mトカマクにおける電子サイクロトロン共鳴加熱プラズマで、電子密度分布がホロー化していることを初めて、TVトムソン散乱装置によって測定することができた。この時の電子サイクロトロン共鳴加熱パワー250KWで電子密度は1.2$$times$$10$$^{13}$$cm$$^{-3}$$であった。電子温度は逆に中心が加熱され、2.7keVで飽和していた。この原因として、スーパーサーマル電子によるもの、負磁気シェアによるもの、及び電子のドリフトによるもの等考えられた。ここでは、スーパーサーマル電子による電界で中心の電子密度がポンプアウトされるとして評価すると、密度の減少分は実験値を説明できた。

論文

Effects of relativistic frequency down-shift and optical thickness on measurements of electron temperature profile from electron cyclotron emission in medium temperature tokamak plasmas

佐藤 正泰; 伊世井 宣明; 石田 真一; 諫山 明彦

Journal of the Physical Society of Japan, 67(9), p.3090 - 3099, 1998/09

 被引用回数:10 パーセンタイル:39.95(Physics, Multidisciplinary)

電子サイクロトロン放射(ECE)による電子温度分布測定の空間位置決定における相対論的ダウンシフト効果と光学的厚さ効果について研究した。これらの効果は測定された電子温度分布のみかけ上の半径方向のずれとなって現れる。このずれについて物理的考察を行い、ずれのプラズマパラメーター依存性を考慮し、任意のトカマク装置に適用できるスケーリング則を導いた。得られたずれ($$Delta$$$$gamma$$)のスケーリング則は、光学的深さ($$tau$$)が5以上に対して$$Delta$$$$gamma$$(m)=0.0009R(m)Te(keV)(1+50/(4$$tau$$))である。(R:トカマクの大半径、Te:電子温度)大半径、小半径の異なる装置に対してプラズマの電子温度分布のみかけ上のずれを計算し、得られたずれとスケーリング則を比較してよい一致を得た。

論文

赤外線リモートセンシング計測評価技術,1; 応用実施例と建設構造物及び埋設物の例

岡本 芳三*; 鴨井 新生*; 石井 敏満

光アライアンス, 9(5), p.35 - 40, 1998/05

本報は、赤外線リモートセンシング計測評価技術の各種分野への応用の現状について、建設構造物の健全性評価及び埋設物の探査に関する応用実施例を中心に紹介したものである。また、国内外のここ数年間の研究報告や応用実施例について調査を行い、赤外線計測の応用分野とその関連事項として、(1)計測対象分野、(2)計測対象項目、(3)測定項目、(4)技術的課題などについて整理を行った。この技術は、自然界や人工構造物に発生する伝熱現象を遠隔かつ非接触で計測し、二次元の放射温度分布として表示できるもので、理学、医学、農学などの分野で科学計測システムとして広く応用されており、今後の課題として、機器構造物の劣化診断試験、寿命予測、保全及びそれらの定量的評価の実現が望まれている。

報告書

冷却材温度ゆらぎ現象の解析的評価手法の開発(XII) - 定常不規則温度ゆらぎ挙動の周波数領域における検討 -

村松 壽晴

PNC-TN9410 98-013, 48 Pages, 1998/03

PNC-TN9410-98-013.pdf:1.51MB

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。

報告書

54本クラスタ燃料による破断実験解析

松本 光雄; 鴨志田 洋; 川又 伸弘

PNC-TN1410 98-005, 96 Pages, 1998/03

PNC-TN1410-98-005.pdf:2.17MB

動燃事業団大洗工学センター原子炉工学室において、平成8年度に54本クラスタ燃料を用いた下降管破断実験、主蒸気管破断実験等が実施された。ここでは、従来の「ふげん」安全評価コード及び軽水炉の安全評価コードであるRELAP5コードにより、上記の下降管破断実験及び主蒸気管破断実験を解析し、「ふげん」安全評価コードの妥当性を評価した。この結果、以下のことが明らかとなった。(1) 「ふげん」安全評価コードは、ドライアウト後の被覆管温度について、実験結果に対して高めの値を算出し、保守的な評価をしていることが確認できた。(2) 「ふげん」最適評価コードのリターンモデルは、実験時の被覆管温度挙動に見られるドライアウト及びクエンチ現象をよく再現できることが確認できた。(3) RELAP5コードは、「ふげん」の下降管破断を模擬したLOCA実験時の伝熱流動現象をほぼ再現し、同コードがATR体系のLOCA解析にも使用できる可能性があることが分かった。

報告書

高速炉配管合流部におけるサーマルストライピング条件の解析的検討(I); 配管合流部における流速比に関する検討

村松 壽晴

PNC-TN9410 98-007, 93 Pages, 1998/02

PNC-TN9410-98-007.pdf:7.52MB

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(整流筒、制御棒上部案内管、炉心出口温度計装ウェルなど)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が構造材中に伝播し、その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)。特に、冷却材として液体金属ナトリウムを使用する高速炉では、大きな熱伝導率を持つナトリウムの性質から、この熱疲労に対する配慮が必要となる。本研究では、高速炉配管合流部におけるサーマルストライピング条件を解析的に検討するため、内径の等しい90゜エルボ付き主配管と枝管から成る配管系合流部に対し、流速比をパラメータ(主配管流速/枝管流速:0.25,0.50,1.00,2.00および4.00)としたサーマルストライピング解析を、直接シミュレーションコードDINUS-3で行った。得られた結果は、次の通りである。(1)配管合流部下流側に形成される温度ゆらぎ挙動は、主配管流れと枝管からの噴流との相互干渉により生じる比較的周波数の低い変動($$<$$7.0Hz)に、枝管外縁から放出される比較的周波数の高い変動($$<$$10.0Hz)が重量したものである。(2)主配管内天井面における温度ゆらぎ振幅のピーク値は、主配管内流速を増加させることによって減少した後増加する傾向を示し、その発生箇所位置は主配管内下流側に移動する。(3)主配管内床面における温度ゆらぎ振幅のピーク値は、主配管内流速を増加させることによって増加する傾向となり、その発生箇所位置は主配管内下流側に移動する。今後の研究では、配管径比、流量比、合流部上流のエルボ個数、レイノルズ数、温度差などの効果を含め、実験的研究による現象論的な考察結果を加味しながら、挙動の定量化を図ってゆく必要がある。

報告書

ATR熱水力設計手法

not registered

PNC-TN1410 97-034, 338 Pages, 1997/09

PNC-TN1410-97-034.pdf:6.65MB

本書は、新型転換炉(ATR)のATR熱水力設計技術について、「ふげん」の設計技術から高度化を図るための研究を実施し、その妥当性等について、学識経験者の審議を通して集大成したものである。ATR実証炉の開発において「ふげん」の開発で培われた解析手法、解析コードを基に「ふげん」の運転実績等を踏まえつつ、設計手法の改良を行っており、それを基にATRの熱水力設計手法の高度化を図っている。特に熱的余裕の指標については、「ふげん」のMCHFRからMCPRに変更し、確率論的な評価手法を開発・導入している。このため、熱的余裕の評価の観点から特に重要な限界熱流速、圧力損失係数等の相関式については、実規模試験データとの対比により、その妥当性を検討した。また、チャンネル流量配分解析コードHAPI(AQUERIOUS)については、「ふげん」におけるチャンネル流量測定データとの対比により計算精度を確認した。さらに、バーンアウト発生確率解析コードDERIV-1については、モンテカルロ法による解析手法及び解析に用いられるデータベース等の妥当性を検討した。このほかに、熱水力安定性、炉心安定性、自然循環時の冷却性及び重水温度分布特性の評価手法について検討した。なお、本書のATR実験炉に係わる検証等には、通商産業省委託事業である新型転換炉技術確証試験の成果を用いている。

報告書

振興技術開発に関する調査研究(II)

小奈 勝也*

PNC-TJ1360 97-001, 53 Pages, 1997/03

PNC-TJ1360-97-001.pdf:5.79MB

放射性廃棄物の処分に係る研究施設の立地誘発のために、昭和60年度より「ジオトピア構想」という地下環境の開発利用に関する調査研究を実施してきている。超電導エレベータや温度差利用駆動モータ等の革新的技術の開発は、このような背景から着手したものである。さらに、より地域振興への貢献と科学技術への関心を高めることを目標として、平成3年よりその技術を一般市民が理解し易い模型などの「触れる」形態にする作業を実施してきており、放射性廃棄物から発生する熱を利用することを目標とした熱電変換素子(ゼーベック素子)を組込んで駆動する模型や温度差で駆動するモータ(スターリング・エンジン)等の検討を実施してきた。今年度は、これら熱(温度差)利用を発生源に近い環境から、「上流域」、「中流域」、「下流域」を区別して、それぞれの区分に適したシステムの開発を検討した。「上流域」では、スターリング・エンジンを発電システムへ組込むことを想定したモデルの製作に関する予備検討を行った。検討に際しては、関係者からなる検討会を設置して行った。「中流域」では、ゼーベック素子による発電システムを、電池への充電を可能にするシステムを検討した。「下流域」では、様々な気体分子をファンデル・ワールス力で包含させた、いわゆる「ガス・クラスレート(気体の水和物)」の分解圧を利用した駆動システムを検討した。

69 件中 1件目~20件目を表示