Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
武田 哲明; 大橋 弘史; 稲垣 嘉之
日本機械学会2003年度年次大会講演論文集, Vol.3, p.17 - 18, 2003/08
高温ガス炉に接続する水素製造システムにおいて、ヘリウムガス加熱型の水蒸気改質器反応管外側の伝熱促進が水素製造量に及ぼす影響と内管を加熱,外管を断熱した環状流路の熱伝達について検討した。その結果、内管加熱外管断熱の環状流路内に気体が流れる場合の伝熱量は、加熱壁面温度が150
C程度でも熱放射により対向壁が加熱される影響は無視できず、流路全体としての気体への伝熱量を求める場合は対向壁が加熱される影響を評価する必要がある。
高瀬 和之
JAERI-Research 95-089, 26 Pages, 1996/01
JAERI-Research-95-089.pdf:1.15MB
高温ガス炉用標準燃料棒に比べて乱流熱伝達率を向上させるために、矩形突起付き燃料棒の開発が行われた。この矩形突起付き燃料棒の伝熱性能を評価するために、2次元の矩形突起を有する環状燃料チャンネル内の乱流熱伝達率が、k-
乱流モデルと2次元軸対象座標系を使って十分に発達した非圧縮性流体に対して数値的に解析された。数値解析は、3000から20000のレイノルズ数範囲に対して、矩形突起のピッチと高さの比が10、20、40の3つの場合について行われた。熱伝達率の予測値は、矩形突起付き燃料棒による実験データから求められた熱伝達相関式に対して、矩形突起のピッチと高さの比が10、20、40の場合にはそれぞれ10%、20%及び25%以内の誤差で良く一致した。本研究により、矩形突起による伝熱促進効果は本数値シミュレーションによって十分予測できるとともに、矩形突起による伝熱促進のメカニズムは乱流エネルギー分布の流れ方向の変化から説明できることが明らかになった。
高瀬 和之; 秋野 詔夫
機械学会茨城講演会講演論文集, 0, p.125 - 126, 1995/00
本研究は、高温ガス炉の炉心流動条件と同じレイノルズ数範囲に対して、3次元スペーサリブ付き環状流路の伝導流動特性をk-乱流モデルを使って数値的に検討し、流路の熱伝達率と摩擦係数の定量的評価を可能にしたものである。報告者による従来の研究では、レイノルズ数が5000以上の範囲に対して実験結果と良い一致を示した。今回は、k-乱流モデル定数及び乱流プラントル数の値を改良することによって、実験結果と良く一致するレイノルズ数の下限を高温ガス炉定格運転時の炉心出口レイノルズ数である3000まで低下させることができた。この結果、高温ガス炉用突起付き燃料棒の伝熱性能の数値予測に関して高い見通しを得た。
高瀬 和之; 秋野 詔夫
機械学会茨城講演会講演論文集, 0, p.127 - 128, 1995/00
高温ガス炉の炉心高性能化のための研究として、燃料棒表面に多数の2次元微小突起を設置して乱流熱伝達率の向上を図った矩形突起付き燃料棒の伝熱性能を、突起ピッチ、レイノルズ数等をパラメータとして数値的に評価した。レイノルズ数の減少とともに乱流から層流に遷移する熱伝達率の挙動を予測するために、低レイノルズ数型k-乱流モデルを組み込んだ2次元軸対称計算コードを開発した。k-乱流定数は、鳥居らによって提案された値を矩形突起付き燃料棒による実験データを基に環状流路用に改良した。計算はレイノルズ数が1000~20000の範囲に対して行った。その結果、本解析結果は標準型k-モデルによる結果よりも実験式に対して良い一致を示すとともに、本研究対象である熱伝達率の遷移挙動を実験値と10%以内の精度で良く模擬できることが分かった。本研究により、矩形突起付き環状流路の熱伝達率の数値予測精度が一段と向上した。
高瀬 和之
Nucl. Eng. Des., 154, p.345 - 356, 1995/00
被引用回数：4 パーセンタイル：43.19(Nuclear Science & Technology)高温ガス炉に使用されるスペーサリブ付き燃料棒の乱流熱伝達性能を、原子炉の運転条件とほぼ同じ最高出口温度1000C、圧力4MPaの冷却材条件のもとで、実機寸法の環状流路を使って実験的に調べた。また、標準
-乱流モデルを用いて数値解析を行い、実験結果と比較検討した。燃料棒の乱流熱伝達率は、平滑環状流路の値に比べて大きな差異を示した。レイノルズ数が5000以上の領域では、燃料棒の平均熱伝達率の計算値は、実験から得た熱伝達率相関式の値に対して10%以内の相対誤差で良く一致し、本解析手法が十分な精度を有していることを確認した。さらに、計算値は、実験結果に加えてスペーサリブによる伝熱促進効果を明らかにした。
高瀬 和之
JAERI-Research 94-034, 28 Pages, 1994/11
JAERI-Research-94-034.pdf:1.12MB
3次元台形状のスペーサリブを表面に持つ高温ガス炉用燃料棒の乱流熱伝達を、k-乱流モデルと境界適合座標系を使って数値的に解析した。また、出口最高温度1000C、圧力4MPaのヘリウムガス条件のもとで模擬燃料棒を用いて実験的に調べた。実験の結果、燃料棒の乱流熱伝達率は2000を超えるレイノルズ数域では、同心平滑環状流路の値よりも18%から80%も上昇することがわかった。一方、燃料棒の平均ヌッセルト数の計算値は、実験データから得られた熱伝達相関式に対して5000以上のレイノルズ数域では10%の相対誤差で良く一致し、本計算結果は十分な精度を有していることを確認した。さらに、スペーサリブによる伝熱促進効果や流路断面積の減少による軸方向流速増大の効果を数値計算によって定量的に明らかにした。
数土 幸夫; 薄井 徹*; 神永 雅紀
JSME Int. J., Ser. II, 33(4), p.743 - 748, 1990/00
板状燃料を使用する研究炉の熱水力設計および安全評価に用いる熱伝達パッケージ開発のため、流路ギャップが18.6および2.5mmの垂直矩形加熱流路を用いて行ったきた伝熱実験に基づき、矩形流路内を流れる水の主として共存対流場での熱伝達特性に及ぼす流路ギャップの効果を調べた。流路ギャップ18mmのときのデータに基づき導出した熱伝達相関式は、流路ギャップが6および2.5mmの場合のデータに対しても適用できることが明らかとなった。特に、流路ギャップが2.5mmの場合、レイノルズ数が遷移レイノルズ数に近いRe=2000~3000の範囲にあるデータは、前述の式により過大評価される傾向を示すが、これは流れが層流から乱流へ遷移することに起因するものと考えられる。
数土 幸夫; 薄井 徹*; 神永 雅紀
日本機械学会論文集,B, 55(512), p.1174 - 1180, 1989/04
板状燃料を使用する研究炉の熱水力設計および安全評価に用いる熱伝達パッケージの開発のため、流路ギャップが1.8、6および2.5mmの垂直加熱矩形流路を用いて行ってきた伝熱実験の結果に基づき、矩形流路内を流れる水の主として共存対流場での熱伝達特性におよぼす流路ギャップの効果を調べた。流路ギャップが18mmのときのデータに基づき導出した熱伝達相関式は、流路ギャップが6および2.5mmのときのデータに対してもおおむね適用できることがわかった。とくに流路ギャップが2.5mmのときに、レイノルズ数が遷移レイノルズ数に近い2000~3000の範囲にあるデータは、前述の式により過大評価される傾向を示すが、これは流れが層流から乱流へ遷移することに起因すると考えられる。
神永 雅紀; 井川 博雅*; 渡辺 終吉; 安藤 弘栄; 数土 幸夫
JAERI-M 87-055, 87 Pages, 1987/03
本報告書は、COOOD-Nコ-ドを用いて行なったJRR-3改造炉の自然循環運転時の炉心熱水力特性の解析結果、及びCOOLOD-Nコ-ドの概要について述べたものである。本計算コ-ドには、研究用原子炉の自然循環運転時の熱推力解析が出来るよう自然循環時の流量計算機能、熱水力設計限界の判定に重要な沸騰開始条件、DNBR等の計算機能を組み込んだ。本報では、得られた自然循環運転時の熱水力設計値が許容設計限界項目である沸騰開始条件およびDNB開始条件に対して十分な余裕があること、燃料芯材ブリスタ発生条件に対して十分な余裕があることを示した。併せて、COOLOD-Nコ-ドの自然循環運転時の計算の妥当性も示した。
