1997 Fiscal Year Annual Research Report
弾性多重円筒隔壁に発生する流力振動の解明と防振設計法の確立
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09450098
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
金子 成彦 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (70143378)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
廣田 和生 三菱重工業(株), 高砂研究所, 研究員
渡辺 辰郎 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (70011179)
毛利 泰裕 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (30010870)
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| Keywords | シェル振動 / 自励振動 / スロッシング / 時間遅れ系 / 高速増殖炉 / 炉壁 / 冷却系 / 安全性 |
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| Research Abstract |
本研究では、わが国の次世代の原子炉の候補に挙がっている高速増殖炉(FBR)炉容器の3つの形式の炉壁保護系に関連した「流体と多重円筒隔壁との連成自励振動」の安定性解析について研究を行う。
対象となる振動系は、上流タンク、多重弾性円筒隔壁、下流タンクから構成される。上流タンクに供給された液体は、円筒隔壁を越流して下流タンクへと流れ込む。その時に、越流特性、落下特性が複雑に絡んで下流タンクに自励的な液面揺動が発生する。今年度の研究では、まず二重弾性円筒隔壁を対象として、特に、隔壁の頂上部を流体が越流する時の流量と越流高さとの非線形な関係、堰に沿って落下する流体の速度の流量依存性、上流側タンクと下流側タンクの間の液位差に基づく静水圧による堰板のたわみと液位差の非線形な関係を反映しつつ、実際のプラントのような多重円筒弾性堰構造をも意識して、理論と実験の両面から研究を行った。
解析においては、二重薄肉円筒堰を対象として、円周方向定在波スロッシングが発生する場合について、上流側と下流側の液落差と供給流量をパラメータとして安定限界線図を作成した。
また、実験においては、解析と対応する、二重弾性円筒容器を作成し、実験を行った。その結果、二重薄肉円筒堰の場合についても、内側の円筒と外側の円筒が逆位相に振動する特徴的なモードを持った自励振動が発生することが初めて実験的に確認され、興味深い実験結果が得られた。現在、上流側と下流側の液落差と供給流量をパラメータとした安定限界線について検討を加えているところである。
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[Publications] 田中成彦, 金子成彦, 渡辺辰郎: "溢流によって発生する二重円筒弾性堰の自励振動" 日本機械学会D&D′98. (発表予定). (1998)
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[Publications] Shigehiko Tanka and Shigehiko Kaneko: "Self-excited Oscillaticns of Dual Cylindrical Flexible Weir Shells clue to the Overflow of Fluid" Soventh Conf.on Nonlinear Dynamics. (発表予定). (1998)
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[Publications] Shigehiko Kaneko, Tatsuo Watanabe, Yasuhiro Mohri: "Self-excited Sloshing Caused by the Fluicl Discharge over the Flexible Plate Weir" Proc,Asia-Pocific Vibration Conf.′97. Vol.1. 567-572 (1997)
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[Publications] 金子成彦, 渡辺辰郎: "平板堰を越える流れによって発生する自励的液面揺動" 日本機械学会第74期通常総会講演論文集.97-1(1). 436-437 (1997)
