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高瀬 和之
Proceedings of the 1st International Symposium on Advanced Fluid Information (AFI-2001), p.370 - 375, 2001/10
真空境界破断事象(LOVA)下における核融合実験炉ITER内のダストの3次元的な飛散挙動を、新たに開発したLOVA解析コードを使って数値的に調べた。ダスト物質は、プラズマ対向機器構成材料の中から、密度の異なるベリリウムB,黒鉛C,銅Cu,ステンレスSS及びタングステンWの5種類を選定した。本解析では、各ダストの形状及びサイズをそれぞれ粒径10mの真球状と仮定した。一方、破断のサイズは真空容器の上部と側部に設置される各接続ポートの断面をもとに設定した。コンパクトITERの寸法形状を模擬した体系下で一連の解析を行い、次の成果を得た。(1)破断後に真空容器内が大気圧に達するまでの時間は側部破断条件で1.8秒,上部破断条件で3.9秒である。(2)破断から180秒経過時における初期ダスト量に対する真空容器外部への放出ダスト量の割合は、上部破断条件でBが24%,Cが29%,SSが27%,Cuが29%及びWが13%であり、最も密度の高いWの放出量は他のダストの半分程度である。(3)同様に、側部破断条件ではBが6.7%,Cが4.9%,SSが6.9%,Cuが7.1%及びWが5.8%であり、各ダストの放出量は上部破断条件時の17~30%である。また、本破断条件では放出量に及ぼすダスト密度の影響はほとんど見られない。
高瀬 和之; 功刀 資彰*
Proc. of 5th ASME/JSME Joint Thermal Engineering Conf. (CD-ROM), 8 Pages, 1999/00
核融合炉真空破断(LOVA)時における微粒子ダストの飛散挙動並びに温度差に起因する置換流挙動を予測するための数値解析コードの開発を行っている。今までに、圧縮性流体の式、微小粒子の運動方程式及び置換質量計算式を既存の解析ソルバープログラム内に付加し、LOVA予備解析を実施した。本報は予備解析の結果をまとめたものである。予測した真空容器内の平均圧力と時間の関係は実験値とよく一致し、開発中のコードは十分な計算精度を有することを確認した。また、減圧下におけるダストの移行挙動や置換流によるダストの流出挙動の予測に成功した。今後はダスト衝突・付着モデル等の開発を行うとともに、広範囲な条件で感度計算を行ってコードの予測性能を評価する考えである。