| 研究課題/領域番号 |
07680529
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
エネルギー学一般・原子力学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
畑 幸一 京都大学, エネルギー理工学研究所, 助手 (60115912)
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| 研究分担者 |
竹内 右人 京都大学, エネルギー理工学研究所, 助手 (90179606)
塩津 正博 京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (20027139)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1996
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| 研究課題ステータス |
完了 (1996年度)
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| 配分額 *注記 |
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1996年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1995年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
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| キーワード | 液体金属ナトリウム / 自然対流伝達 / 水平バンドル発熱体 / 層流自然対流理論モデル / 2本組バンドル発熱体 / 2本組発熱体表示式 / 垂直1列多数本組表示式 / 水平円柱バンドル発熱表示式 / 自然対流熱伝達 / 水平円柱バンドル発熱体 / 自然対流熱伝達表示式 / 4角配列形状 / 千鳥配列形状 / 等密度配列形状 / 5本組発熱体表示式 |
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| 研究概要 |
液体金属ナトリウム中の2本組水平円柱バンドル発熱体(S/D=2 : S=発熱体ピッチ、D=発熱体直径)の発熱体取付角度γ=0°〜90°と変えて、広い熱流束範囲で局所及び平均自然対流熱伝達係数を測定し、局所及び平均ヌッセルト数に対する発熱体相互の影響を明らかにした。また、実験に対応した熱流束及び発熱体取付け角度条件で層流自然対流理論モデルの数値厳密解を求め実験結果と比較検討を行い、平均ヌッセルト数の理論解析結果が実験結果と大略15%程度で一致することを示した。この理論解析コードを用い2本組水平円柱発熱体のγ=0°〜90°において、熱流束q=1×10^4〜7×10^6 W/m^2の等熱流束条件で、S/D=1.5〜5と変えて層流自然対流理論モデルの数値厳密解を求め、自然対流熱伝達係数に及ぼす発熱体間距離の影響を明らかにし、2本組水平円柱発熱体の平均自然対流熱伝達表示式を導出した。この表示式は、-5〜9%以内の誤差で理論解析結果を記述した。さらに、この表示式を拡張して垂直1列多数本組水平円柱発熱体の場合に適用し、理論解析解と10%以内の差で一致する垂直1列多数本組表示式を示した。Nx×Ny (Nx=発熱体列数、Ny=発熱体段数)水平円柱バンドル発熱体の自然対流伝達を解明するために4角配列及び2種類の千鳥配列において、Sx/D (Sx=x軸上の発熱体ピッチ)=1.6〜2.5、Sy/D (Sy=y軸上の発熱体ピッチ)=1.6〜2.5の範囲でq=1×10^4〜7×10^6 W/m^2の等熱流束条件で、層流自然対流理論モデルを用いて理論解析を行った。4角配列及び千鳥配列におけるSx/D、Sy/Dの影響を含む水平円柱バンドル発熱体の一般的自然対流熱伝達表示式を理論解析結果を基礎として求めた。この表示式は4角配列及び2種類の千鳥配列に対する5×5、5(6)×5、7×7、9×9水平円柱バンドル発熱体において、Sx/D=1.6〜2.5とSy/D=1.6〜2.5の理論解析結果の水平ヌッセルト数を10%以内の誤差で表示する。水平円柱バンドル発熱体において、(Sx/D)×(Sy/D)=const. の条件であれば、Sx/Syの値が大きい等密度形状で熱伝達係数が高くなることが考えられる。
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