中性子ラジオグラフィによる噴流層内の流体・粒子運動の測定法の開発

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02555188
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 荻野 文丸 京都大学, 工学部, 教授 (50026069)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 神田 啓示 京都大学, 原子炉実験所, 助教授 (10027419) ; 米田 憲司 京都大学, 原子炉実験所, 助手 (10027443) ; 藤根 成勲 京都大学, 原子炉実験所, 助手 (90027441) ; 三島 嘉一郎 京都大学, 原子炉実験所, 助教授 (60027472) ; 鎌田 正裕 京都大学, 工学部, 助手 (20204604)
• Keywords: 噴流層 / 中性子ラジオグラフィ / 流れの可視化

Research Abstract

1.実験装置の製作
噴流層容器は高さ200mm,内径46mmのアルミ製容器の底部に直径5mmのノズルを設けた構造とし、充てん粒子にφ1mmのガラス粒子を、流体にフッ素系液体フロリナ-トを使用することにした。これらは、いずれも中性子がよく透過するため(実験によって確認済)、適当な造影剤を層内に入れることで、粒子・流体の動きを可視化する事が出来る。尚,実験装置は上記の噴流層本体の他、フロリナ-トを循環させるためのポンプ,ポンプのコントロ-ラ-,タンク,流量計から構成されている。
2.固体粒子運動の測定
ホウ素粒子を層内部に入れ、この動きを実時間中性子ラジオグラフィを用いて可視化する事で、(1)固体粒子の軌跡、(2)固体粒子のh方向およびZ方向の速度分布を測定した。(1)からは固体粒子がθ方向の速度成分を有しないことを確認し、(2)については、その充てん高さ依存性,液流量依存性についても調べ、結果が他の研究者の報告と一致する事を確認した。
3.流体速度の測定
流体の動きを可視化するための適当な流体ー造影剤の組合せを実験デ-タを基に検討した。現時点として有望な組合せはフロリナ-トを流体に用いるのであれば、造影剤はBCl_3、もしくは、フロン112である。但し、前者については沸点が12℃と低いことが取り扱う上で不便な点であり、後者については造影効果が前者ほどでないこと、実験終了後に分離回収する事が困難であること等の欠点を有する。平成3年度は上記の組合せの他に、重水を流体に使用する事も含め噴流層内の流体の可視化を実現する予定である。