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6 rod bundleHan, X.*; Shen, X.*; 山本 俊弘*; 中島 健*; 孫 昊旻; 日引 俊*
International Journal of Heat and Mass Transfer, 144, p.118696_1 - 118696_19, 2019/12
被引用回数：23 パーセンタイル：71.75(Thermodynamics)This paper presents a database of local flow parameters for upward adiabatic air-water two-phase flows in a vertical 66 rod bundle flow channel. The local void fraction, interfacial area concentration (IAC), bubble diameter and bubble velocity vector were measured by using a four-sensor optical probe. Based on an existing state-of-the-art four-sensor probe methodology with the characteristic to count small bubbles, IAC in this study was derived more reliably than those in the existing studies. In addition, bubble velocity vector could be measured by the methodology. Based on this database, flow characteristics were investigated. The area-averaged void fraction and IAC were compared with the predictions from the drift-flux model and the IAC correlations, respectively. The applicability of those to the rod bundle flow channel was evaluated.
宮崎 明美
構造工学論文集,B, 52B, p.119 - 124, 2006/03
構造物が衝撃的外力を受けたとき、構造物内部では応力波が発生し、接合部や境界における反射や透過を繰返しながら伝播する。この伝播現象を解明することは、いまだ未解明である構造物の接合部等におけるエネルギー逸散現象を解明するための有効な知見となることが期待される。従来の振動モデルでは質量が離散的に扱われているため、対象となる周波数範囲に上限が生じ、伝播現象を正確に表現することができない。一方、質量を連続的に扱った振動モデル(連続体モデル)は周波数範囲の制限がなく波動現象も扱えるため、慣性項の影響という観点からは振動・波動現象の忠実な再現が可能である。本研究では、原子力プラント全容の実運用時における動的現象シミュレーションシステム(3次元仮想振動台)の開発において、特に配管系構造物における応力波伝播現象及び減衰機構の解明を目的とする。著者らはこれまで、連続体モデルを基礎とする3次元フレーム構造物の波動伝播解析手法を開発してきた。本論文では、せん断変形が憂慮される配管系構造物に本手法を適用するためにチモシェンコ梁理論を導入し、梁のせん断波の伝播を厳密に扱える3次元フレーム要素の定式化を示す。また、チモシェンコ梁理論と従来梁理論を比較し、従来梁理論の適用範囲を明示し、本手法の有効性を述べる。
宮崎 明美
Proceedings of 13th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-13) (CD-ROM), 6 Pages, 2005/05
原子力施設などの重要建築物では、常に高レベルの安全性及び機能性を維持するための性能が求められている。特に、配管などのフレーム構造物は、高周波領域の応答まで考慮できる詳細解析の必要性が高まっており、実現象を再現できるモデル化の重要性が増してきている。本研究では、複雑な部材配置を有する組立構造物を対象とし、波動伝播現象を解明することを目的とする。そのために有効な手法としてスペクトル要素法(SEM)を採用している。SEMは周波数領域で有限要素を組立てることにより複合構造物における応力波の伝播を解析する手法である。膨大な計算量とメモリーを必要とするため、これまで多部材からなる複雑構造物に適用された例はほとんどみられない。本論文では、通常曲げ変形のみを考慮しているSEM梁要素にせん断変形を追加し、より高周波まで扱える3次元フレームの定式化について述べる。さらに、曲げ変形のみを考慮した要素との比較を行い、その有効性を示している。
齊藤 泰司*; 日引 俊*; 三島 嘉一郎*; 飛田 吉春*; 鈴木 徹*; 松林 政仁
Proceedings of 9th International Symposium on Flow Visualization, p.391_1 - 391_10, 2000/00
高速増殖炉の炉心溶融事故では、溶融燃料-スチールの混合層で再臨界の可能性が予想される。再臨界を抑制するメカニズムの一つは負のボイド反応度効果を有する溶融燃料-スチール混合層におけるスチールの沸騰である。沸騰による反応度の変化を評価するためには溶融燃料-スチール混合層中の気液二相流の特性を知ることが必要であり、気体-液体金属の二相混合状態の基本特性を研究するために溶融燃料-スチール混合層中の沸騰気泡を液体金属層の断熱気体の気泡によって模擬した実験を行った。中性子ラジオグラフィと画像処理技術を用いて二相混合状態の可視化、液相移動速度及びボイド率の測定を行った。これらの測定により気体-液体金属二相混合気の基本特性が明らかにされた。
大貫 晃; 清宮 正人*; 秋本 肇
混相流シンポジウム'98講演論文集, p.221 - 222, 1998/00
本報では、気液二相流の詳細な多次元流動モデルの確立を目指す研究の一環として、気泡流相分布に及ぼす流路スケール効果を実験的に調べた。内径20cmの大口径垂直管における相分布及び気泡径を測定すると共に、水及び気泡の各流速分布を測定し、Liuらの小口径管(内径3.8cm)データとの比較から流路スケール効果を検討した。検討の結果、大口径管での径方向液流速勾配が小口径管より低いこと、及び気泡が誘起する液相乱流エネルギーの高いことが大口径管での相分布が小口径管より平坦となる理由として考えられた。
伊藤 和宏*; 辻 義之*; 玉置 昌義*; 中村 秀夫; 近藤 昌也; 久木田 豊
日本原子力学会誌, 39(8), p.669 - 680, 1997/00
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Nuclear Science & Technology)水平水-空気波状流における気液界面せん断応力を実験的に評価した。実験では、高さ0.7m、長さ12mの矩形ダクトにおいて水の見かけ流速を0.3m/s一定とし、空気の見かけ流速を4.2~6.8m/sに変化させた。水面にh界面波が生じ、その振幅は空気流量又は入口からの距離と共に増加した。プレストン管法を用いて測定した気相部壁面摩擦係数は、この界面波の影響によって滑面に対するBlasius式の予測値と異なったが、その差は
30%であった。気液界面せん断応力は、壁面せん断応力、圧力勾配、水位及び水位勾配の各計測値を気相の運動量式に代入することで評価した。その結果、気液界面せん断応力は界面波の振幅と共に増加し、気液界面摩擦係数のBlasius式の予測値との比は4~10であった。この比は空気の見かけ流速と入口からの距離に比例して増加した。
近藤 昌也; 安濃田 良成; 久木田 豊
Proc. of 2nd Int. Conf. on Multiphase Flow (ICMF)95-KYOTO,Vol. 2, 0, p.P1_97 - P1_102, 1995/00
気液水平二相流における波状流からスラグ流への遷移機構を評価するに際して、スラグ発生直前に見られる界面波の特性を把握することは重要である。そこで、界面波のスペクトル分布及び各周波数成分ごとの伝播速度をウェーブレット解析とフーリエ解析を用いて評価した。その結果、両者による伝播速度は深水波の理論値と概ね一致し、伝播速度の波数依存性が波群の形成や波と波の相互干渉などの視覚観察された現象の原因であることが確認された。さらに、界面波の非対称性(峰と谷の形状の相違)をウェーブレット解析により評価し、波の形状が近似的にストークス波により表わされることを見出した。
大貫 晃; 秋本 肇
Proc. of ASME Heat Transfer and Fluids Engineering Divisions (HTD-Vol. 321,FED-Vol. 233), 0, p.473 - 478, 1995/00
大口径垂直管(内径0.48m)内空気-水二相流の流れの構造を調べるため、電磁流速計による液流速分布の測定を行った。最初に空気-水二相流下での電磁流速計の測定精度をチェックし、気泡粒での約2m/sまでの局所液流速を10%の精度で測定できることを確認した。次に大口径垂直管内の局所液流速の半径方向分布の測定に適用し、次の結果を得た。(1)空気流量が増加するにつれて、流路中心での軸方向液流速は高くなり、壁近傍での液の流れは下降流となり、液流速変動の非等方性の程度は大きくなる。(2)テスト部下端から1m程度の高さまでは流れは未発達であり、それ以上の高さでは軸方向液流速の分布形及び値はほぼ同一となり、発達した流れと考えられる。
大貫 晃; 秋本 肇; 数土 幸夫
Proc. of the 2nd Int. Conf. on Multiphase Flow 95-Kyoto, 0, p.FT1.17 - FT1.23, 1995/00
大口径垂直管内気液二相流の流れの構造を調べるため、空気・水二相流の流動様式とその遷移について実験的に検討した。テスト部は内径0.48m、長さ2mであった。テスト部での流量条件は見かけの空気流速J
:0.02-0.87m/s、見かけの水流速J
:0.01-0.2m/sであった。流動様式の分類は流動観察及び区間ボイド率変動の標準偏差により行った。あるJのもとでJgが増加すると、均一な気泡流か乱れた気泡流を経てチャーン気泡流へと遷移した。Jが低い場合は均一な気泡流は見られなかった。小口径管ではスラグ流が実現する流量条件であっても流路を占有するようなスラグ気泡は見られず、その流量条件はチャーン気泡流が見られた。
近藤 昌也; 安濃田 良成; 久木田 豊
日本機械学会第72期全国大会講演論文集,Vol.II, 0, 3 Pages, 1994/00
気液二相流における波状流からスラグ流への遷移機構を評価するに際して、波の形状及び成長過程を調べることは重要である。しかし、単一の波を対象とする場合、周期関数を積分核として用いるフーリエ解析では限界がある。そこで、wavelet変換を局所的な周波数フィルターとして用いることにより,スラグへと発達する波の、伝播による形状の変化について評価した。その結果、スラグに至る波については波状流を構成する波とは異なり、発達の過程で波周辺の広範囲の水位上昇を引き起こすことを示した。また、スラグ発生直前の波状流を構成する波については波頭の急峻化及び崩壊による形状の変化が激しいこと示した。さらに、波状流の水位の相互相関については、比較的低い周波数領域で変調の影響を強く受けるものの、それより高い周波数領域では位相速度に対応する相関のピークが抽出可能であること示した。
大貫 晃
Journal of Nuclear Science and Technology, 23(3), p.219 - 232, 1986/00
加圧水型炉、冷却材喪失事故時のシステム内および炉心内の熱水力挙動を評価するさい、ホットレグでの対向流抑制(CCFL)は蒸気発生器への水流量および圧力容器内上部プレナムへの水流量を決めるため重要となる。ホットレグでのCCFLを評価するため、テスト部として傾斜管付き水平管をホットレグ模擬流路とし、実験的にその流路でのCCFL特性を解明した。模擬実験の結果、定常分離流でのデータに対しては Wallis型の相関式(Jg
+mJe=C)が適応できた。しかし水プラグを伴う非定常流では適応できなかった。包絡線理論に基づく解析により、定数Cは水平管部長さと流路直径の比および傾斜管部長さの関数となるべきことを示した。この関数はRichterらの結果を十分予測した。定数mは本実験データに対してほぼ一定値、0.75となった。この定数Cの関数およびm=0.75により非定常流の場合を除く本実験のデータが整理できた。
笹倉 浩
Journal of the Physical Society of Japan, 54(5), p.1769 - 1781, 1985/00
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Physics, Multidisciplinary)不均一スワール流について、不安定モード(m,k)の複素角位相速度は、直径b-a+(
-
)|
|、中心の座標{(b+a+(+))/2,0}の半円C()の中に存在しなければならぬことが示される。ここで、a,b及び,は回転速度及び軸速度の下限と上限である。は波数比k/mである。すべての不安定モードの角位相速度の範囲は、2つの半円C(
)とC(
)並びに接線t
とt(若し接線が存在するならば)とに囲まれた、上半面における総領域として作図される。ここで、tはC(O)とC()との接線を意味する。比の最大値と最小値は不安定条件から決定される。回転による成層、レイレイ・シンジの判別式及び軸方向流の諸効果が組み入れられるならば、半円は半楕円に変形される。
数土 幸夫
Journal of Nuclear Science and Technology, 21(1), p.32 - 41, 1984/00
被引用回数：2 パーセンタイル：29.76(Nuclear Science & Technology)抄録なし
笹倉 浩
Journal of the Physical Society of Japan, 53(6), p.2012 - 2017, 1984/00
被引用回数：5 パーセンタイル：52.44(Physics, Multidisciplinary)方位方向磁場中の密度成層スワール流の不安定性が軸対称擾乱に関して研究されている。レイレイ・シンジ・ミカエルの判別式が正であることが仮定される。不安定な軸対称モードの複素位相速度は次のような半楕円の中に存在しなければならぬことが示される。楕円の長径は軸方向の流速レンジであり、短径は長径の√1+√1-4Jm/√2倍である。二つで、Jはこの流れの局所リチャードソン数を表わし、添字mは流れの場の中での最小値を意味する。Jmは不安定の必要条件から1/4以下でなければならぬ。
岩村 公道; 黒柳 利之
Journal of Nuclear Science and Technology, 19(6), p.438 - 448, 1982/00
被引用回数：9 パーセンタイル：68.53(Nuclear Science & Technology)一様加熱の垂直上向管内流路による流量低下バーンアウト実験を行なった。テスト部は加熱長さ800mm、内径10mmで、主要な実験範囲は、圧力0.5~3.9MPa、熱流束2.16~3.8610
w/m、それに流速減少率0.6~35%/secである。また、流量低下バーンアウト発生時の局所質量速度を求めるための計算を行なった。流速減少率がある値以上となると、テスト部の入口および出口のバーンアウト質量速度は定常時と異なる挙動を示し、この傾向は主として系圧力に依存することがわかった。過渡時と定常時のテスト部出口におけるバーンアウト質量速度の比を蒸気-水の密度比および流速減少率の関数として表現する関係式を導出し、他の実験結果と比較し、ある程度の一致をみた。
岩村 公道; 黒柳 利之
JAERI-M 9012, 75 Pages, 1980/08
流量低下バーンアウト実験を解析するため、分離流モデルにより沸騰二相流過度挙動の計算を行なって、以下の諸点が明らかとなった。1)流速減少率が2%/sec以下では、出口バーンアウト質量速度計算値G
および入口バーンアウト質量速度Gは、定常値G
にほぼ一致した。2)流速減少率が大きくなるほど、GとGの差は拡大する。3)圧力が2~3.9MPaの場合、流速減少率が2~20%/secの範囲では、G/Gが約1.0~0.9とやや低下しているにもかかわらず、G/Gはほぼ1となる。また、流速減少率が20%/sec以上ではG/Gは1よりやや大きくなる傾向にある。4)約1MPa以下の圧力では、流速減少率が2%/sec以上になるとG/Gは1より小さくなる。
鈴木 光弘; 傍島 真; 佐々木 忍; 大西 信秋; 斯波 正誼
日本原子力学会誌, 20(6), p.420 - 430, 1978/06
被引用回数：0本報は、PWRのLOCA模擬実験として米国INELで行なわれたLOFTセミスケール実験1011番を、改良したRELAP-3コードを用いて解析し,ブローダウン過程の解析に及ぼす諸因子の影響を調べたものである。本報の解析の1ケースは、1975年8月、米国で開かれたCSNI主催のベンチマーク標準問題No.2に提出したものであり、実験装置の諸元と実験条件のみを与えられ、実験結果を知らされずに行なった解析である。他の解析ケースは、実験結果の公表後、実験結果に一層よく合う諸因子を検討したものである。この解析を通して、放出係数(C
)には流出クオリティの関数を、また気泡離脱速度(V)にはWilsonの式を適用した改良モデルは、実験結果によく一致する結果を与えた。一次系の中のたて長な部分に気液分離モデルを適用すると、流出流量や残存水の傾向が実験値によく一致した。また炉心流れには健全ループポンプの駆動力の変化が影響した。
