2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of safety management technology for pipe-wall thinning caused by flow-accelerated corrosion
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18K04632
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
藤沢 延行 信州大学, 工学部, 特任教授 (20165369)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山縣 貴幸 新潟大学, 自然科学系, 助教 (50554284)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 配管減肉 / 流れ加速型腐食 / 超臨界レイノルズ数 / 表面流れの定量可視化 / 数値解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
プラント配管の安全管理技術の高度化を目的にして、９０°エルボにおける流れ加速型腐食による配管減肉の発生メカニズム解明ならびに波状粗さの影響についての影響についての実験ならびに数値解析研究を行った。得られた結果は、以下のとおりである。
１．広範囲のレイノルズ数におけるショートエルボならびにロングエルボ内部ならびにその下流側の速度場をＰＩＶによって計測を行った。実験結果によると、ショートエルボでは二次流れの発生によるはく離領域の発生が見られ、その領域は油膜法に基づく表面流れの定量可視化計測結果とも一致することが分かった。一方、高速度ＰＩＶによるショートエルボ内部ならびに下流側の断面速度分布のＰＯＤ解析結果によると、二次流れの周期的挙動が認められた。以上のことから、ショートエルボ下流では、二次流れに基づくはく離領域の挙動が物質移動係数増加の影響することを示した。
２．波状粗さによる物質移動係数増加メカニズムを明らかにするため、物質移動係数の計測ならびにＰＩＶによる速度場計測を実施し、加えて数値解析を行うことで、総合的に波状粗さの影響を考察した。実験によると、波状粗さの物質移動係数は、波高パラメータとともに増大する結果を得たが、この傾向は数値解析結果とも一致する。また、ＰＩＶ計測、数値解析結果のいずれにおいても、波高パラメータの増大により波底部のはく離領域は増大し、物質移動係数とはく離領域には強い相関関係があることが分かった。
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