1997 Fiscal Year Annual Research Report

高粒子ビーム束下の超高負荷境界における非平衡熱現象の解明と制御

Research Project

Project/Area Number	08408016
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	戸田三朗東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60005387)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	橋爪秀利東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (80198663) 石井慶造東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00134065)
Keywords	高負荷境界 / プラズマガン / 非平衡現象 / 複合環境場 / 数値解析 / SIMPLE法
Research Abstract	高負荷を受ける固体表面近傍に発生する現象について実験と解析シュミレーションの両面からの研究を実施した。 (1)プラズマジェット照射実験とプラズマ噴流の解析昨年度購入したプラズマガンを用いて、プラズマジェットを銅ブロックのターゲットに照射する実験を行い、照射されたプラズマジェットから受ける固体表面の熱負荷および固体内の温度分布のデータを取得した。プラズマ流と固体表面の相互作用を把握するためにプラズマ噴流の電磁流体・熱負荷解析コードの開発を行い、本年度はプラズマガンからのプラズマ噴流の解析シュミレーションを実施した。固体の溶融、蒸発を伴う高熱負荷実験へ移行するため新しいターゲットの準備を行い、次年度の研究計画を策定した。 (2)分子動力学を適用した高負荷を受ける固体表面の溶融・蒸発現象の解析高粒子負荷をヘリウム粒子の照射、固体をアルゴン固体で模擬する分子動力学解析を行った。粒子照射による固体の溶融、蒸発のシュミレーション、蒸発蒸気による入射粒子遮蔽効果(Vapor Shieldinng Effect)の評価、核融合炉ダイバータ-壁に使われるカーボンの蒸発潜熱評価などを行った。これらの成果はいずれも国際会議において報告、公表された。 (3)クエンチ負荷を受ける高温超電導体内の電磁解析超電導体におけるクエンチ時にはクエンチフロント周辺で過渡的な熱・電磁負荷が作用する。従来からの実績を踏まえて、高温超電導体における現象に対応できる電磁解析コードの開発と解析を行い、成果を公表した。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] S.Toda: "Advanced Rsesarches of Thermal-Hydraulics under High Heat Load in Fusion Reactors" Eighth International Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal-Hydraulics,Kyoto. 2. 942-957 (1997)
[Publications] S.Toda and H, Hashizume: "Modeling of Surface Melting and Evaporation under High Heat Load" ISFNT-4,Tokyo. (to be published). (1997)
[Publications] S.Toda, H.Nakadate and H.Hashizume: "A New Approach of Molecular Dynamics Method with a divided Time Interval" Proceedings of the Tenth International Conference for Numerical Methos in Thermal Problems,Swansea. 283-289 (1997)
[Publications] S.Toda, H.Nakadate and H.Hashizume: "Molecular Dynamics Simulation on Vapor Shielding under High Heat Load" International Symposium on Advances in Computational Heat Transfer,Cesme. (to be published). (1997)
[Publications] H.Nakadate, S.Toda and H.Hashizume: "Molecular Dynamics Study on Surface Melting and Evaporation under High Energy Particle Flux" International Symposium on Advances in Computational Heat Transfer,Cesme. (to be published). (1997)
[Publications] H.Hashizume and S.Toda: "Electromagnetic Analysis of Low/High Tc Superconducting Wire" COMPUMAG,Rio De Janeiro. 1. 39-40 (1997)

1997 Fiscal Year Annual Research Report

高粒子ビーム束下の超高負荷境界における非平衡熱現象の解明と制御

Principal Investigator

戸田 三朗 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60005387)

Research Products

[Publications] S.Toda: "Advanced Rsesarches of Thermal-Hydraulics under High Heat Load in Fusion Reactors" Eighth International Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal-Hydraulics,Kyoto. 2. 942-957 (1997)

[Publications] S.Toda and H, Hashizume: "Modeling of Surface Melting and Evaporation under High Heat Load" ISFNT-4,Tokyo. (to be published). (1997)

[Publications] S.Toda, H.Nakadate and H.Hashizume: "A New Approach of Molecular Dynamics Method with a divided Time Interval" Proceedings of the Tenth International Conference for Numerical Methos in Thermal Problems,Swansea. 283-289 (1997)

[Publications] S.Toda, H.Nakadate and H.Hashizume: "Molecular Dynamics Simulation on Vapor Shielding under High Heat Load" International Symposium on Advances in Computational Heat Transfer,Cesme. (to be published). (1997)

[Publications] H.Nakadate, S.Toda and H.Hashizume: "Molecular Dynamics Study on Surface Melting and Evaporation under High Energy Particle Flux" International Symposium on Advances in Computational Heat Transfer,Cesme. (to be published). (1997)

[Publications] H.Hashizume and S.Toda: "Electromagnetic Analysis of Low/High Tc Superconducting Wire" COMPUMAG,Rio De Janeiro. 1. 39-40 (1997)

戸田三朗東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60005387)