| 研究課題/領域番号 |
07555391
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(A)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 展開研究 |
|---|
| 研究分野 |
熱工学
|
|---|
| 研究機関 | 核融合科学研究所 |
|---|
研究代表者 |
佐藤 定男 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (20235344)
|
|---|
| 研究分担者 |
岩本 晃史 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (00260050)
山田 修一 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (50249968)
三戸 利行 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助教授 (10166069)
深野 隆 日本酸素(株), 部長
前川 龍司 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 助手 (80280600)
山本 純也 核融合科学研究所, 大型ヘリカル研究部, 教授 (00029208)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
1995 – 1997
|
| 研究課題ステータス |
完了 (1997年度)
|
| 配分額 *注記 |
7,600千円 (直接経費: 7,600千円)
1997年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1996年度: 6,500千円 (直接経費: 6,500千円)
|
|---|
| キーワード | 核融合 / 超伝導 / 超伝導コイル / ヘリウム冷凍機 / 液体ヘリウム / 超臨界ヘリウム / 冷却シミュレーション / ヘリウム低温システム / 超伝導マグネット / ヘリウム冷却システム / 熱負荷特性 / クライオスタット |
|---|
| 研究概要 |
超伝導マグネットによる磁気閉じ込め核融合実験装置においては、ヘリウム冷凍機によってマグネットを超伝導温度に冷却保持し、あるいはマグネットを含めて大重量の支持構造体を常温度から4.4Kまで冷やし込む必要がある。本研究では超伝導マグネットシステムの冷却特性を模擬できるシミュレータとして、実際にヘリウム冷媒に任意の熱負荷を加えることができる模擬熱負荷装置を製作して、これを冷凍機に接続して冷凍機を運転することにより、冷凍機とコイルシステム間の総合の冷却特性を調査するものである。平成7年度には模擬熱負荷装置の設計と製作を行った。本研究で用いた冷凍機は核融合科学研究所が建設した大型ヘリカル装置の超伝導コイルを冷却する世界最大級、最新鋭の冷凍機である。特性を実際規模で把握するため模擬熱負荷装置の発生熱負荷量も冷凍機能力の1/3の規模に設定した。平成8年度は模擬熱負荷装置をこの冷凍機に接続して冷却試験を実施し、その試験において密度波熱振動若しくは圧力、流量調節制御弁の制御定数に基ずく圧力振動を観察した。平成9年度はこれらについて詳細な検討を行って、圧力振動については冷凍機と圧縮機における一巡伝達ループを遮断する構成によりこれを除去することができた。また熱振動についても引き続き調査を行い、冷凍機側の冷熱バランスが過度移行状態にある時、顕著に振動が発生することを確認した。これらの結果をもとにして大型ヘリカル装置の各種冷却方式による超伝導コイルや超伝導送電ケーブルを同時に初期予冷する、計算機制御アルゴリズムを作成しプログラム化した。大型ヘリカル装置の超伝導コイルシステムは平成9年度末(平成10年3月)から稼動に入った。しかし超伝導コイルシステムを冷凍機と結合した全体冷却システムの実際の特性についての分析と評価作業は緒に就いたばかりである。熱負荷模擬試験装置で得られた結果と実際の特性とを比較評価することは模擬熱負荷装置による特性評価方法の妥当性と限界を明らかにすることになるので、今後そのデーターの詳細解析を行って模擬熱負荷装置によるシミュレーションとの比較を行う予定である。
|
