2021 Fiscal Year Annual Research Report
溶融塩Flibeを用いた革新的な超長寿命液体ダイバータの設計開発
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19H01871
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
江原 真司 東北大学, 工学研究科, 准教授 (30325485)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 液体ダイバータ / 溶融塩 / 流れの可視化 / 乱流熱輸送特性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
実験における温度計測法を、熱電対を櫛状に設置したものを流れ中に固定する方法から、熱電対の自動ステージによる位置制御を用いた計測に変更した。これにより温度計測位置の精緻化、測定間隔を最短0.1㎜とできるため空間解像度の大幅な向上が可能である。これまでの固定熱電対を用いた方法では、一番重要な自由表面流れの表面近傍の温度計測が難しかったが、今回導入した方法によりそれが可能となる。
昨年度から行ってきた実験装置の改修および新たな計測系の導入が終了し、PIVを用いた流れの可視化実験による流動場の解析、伝熱実験による温度分布の取得を、流速・液膜厚さを変えて行った。流動場の解析ではペブルによる乱流促進効果は流速0.25 m/sの場合の方が流速0.49 m/sの場合よりも大きく、流速2倍のペブルなしの場合に匹敵する事が判明した。さらにこの効果は伝熱実験結果にも現れていた。伝熱実験にて得られた温度分布はペブル有りの条件の時、表面以下3 mmまでの温度がペブルなしの場合よりも高く、表面にて流体の攪拌が起こっていると考えられる。このことは表面温度分布からも同様のことが予測される。表面温度の予測ではペブル設置により流速が同様の場合では温度上昇幅が半減し、流速が約2倍の場合と比較しても15 %の温度上昇幅の低下が見られた。
このようなペブルが乱流促進効果を利用することで温度上昇幅を低下は液体Flibeにおいても同様に温度上昇幅の低減が起こると考えられ、流速の低減、蒸発量の減少が期待されFlibeを用いた液体ダイバータの実現可能性が大いに向上したと考えられる。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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