1998 Fiscal Year Annual Research Report
中性子ラジオグラフィーを用いた沸騰二相流の可視化とボイド率計測に関する研究
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10480118
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
三島 嘉一郎 京都大学, 原子炉実験所, 教授 (60027472)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
呉田 昌俊 日本原子力研究所, 東海研究所, 研究員
秋本 肇 日本原子力研究所, 東海研究所, 室長
齋藤 泰司 京都大学, 原子炉実験所, 助手 (40283684)
日引 俊 京都大学, 原子炉実験所, 助教授 (30228746)
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| Keywords | 沸騰 / サブクール沸騰 / ボイド率 / 矩形管 / 狭間隙 / 可視化 / 中性子ラジオグラフィー |
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| Research Abstract |
本研究は、核融合炉プラズマ対向機器、高出力核破砕中性子源ターゲットなどの高熱負荷機器の水冷却に関連して、狭間隙流路中における沸騰二相流の熱水力学的検討の第一段階として、その流動特性(流動様式、ボイド率)を明らかにすることを目的とする。計測法として定常中性子ビームによる中性子ラジオグラフィ高速度撮像法を用い、狭間隙流路内サブクール沸騰二相流の可視化とボイド率計測を行う。平成10年度は、中性子ラジオグラフィ実験用可搬型熱流動実験ループの構築、狭間隙片面加熱矩形流路試験部の製作を行い、これを用いて流路内サブクール沸騰における流動様式の観察及びボイド率計測を行った。実験では、中性子源として日本原子力研究所JRR-3Mを用い、時間平均ボイド率の計測には撮像速度毎秒30フレームのSIT管カメラを、流動様式の観察には中性子ラジオグラフィ高速度撮像システムを用いた。これにより得られた画像を画像処理装置により処理し、Σ-スケーリング法によりボイド率を計測した。これにより、限界熱流束近傍における沸騰二相流の流動様式、サブクール沸騰域の時間平均ボイド率、気泡離脱開始点、実クォリティと熱平衡クォリティとの関係などに関するデータが得られた。これらのデータと既存の相関式との比較を行い、狭間隙矩形流路内のサブクール沸騰の特徴に関する知見が得られた。
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