| 研究課題/領域番号 |
08458124
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 研究分野 |
エネルギー学一般・原子力学
|
|---|
| 研究機関 | 京都大学 |
|---|
研究代表者 |
芹澤 昭示 京都大学, 工学研究科, 教授 (10027146)
|
|---|
| 研究分担者 |
河原 全作 京都大学, 工学研究科, 助手 (10201451)
高橋 修 京都大学, 工学研究科, 助手 (40127098)
片岡 勲 京都大学, 工学研究科, 助教授 (80093219)
三島 嘉一郎 京都大学, 原子炉実験所, 教授 (60027472)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
1996 – 1997
|
| 研究課題ステータス |
完了 (1997年度)
|
| 配分額 *注記 |
7,700千円 (直接経費: 7,700千円)
1997年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
1996年度: 6,100千円 (直接経費: 6,100千円)
|
|---|
| キーワード | サブクール沸騰 / 気泡層 / 混相流体力学的構造 / 限界熱流束 / 液膜流挙動 / 実験 / 数値シミュレーション / 物理モデル / サブク-ル沸騰 / 解析的モデル / 強制対流 / 熱伝達 / CHF |
|---|
| 研究概要 |
本研究では、当初の研究計画である表題の「気泡層」に限定せず、強制対流サブクール沸騰及びCHF解析に必要な事項について実験的、解析的側面から幅広く基礎研究を行った。特に、実験面では(1)サブクール核沸騰域からDNB型バーンアウトに到る条件下での気泡挙動の可視観察、相分布や流れ場などの二相流構造及び、CHF(限界熱流束)の測定、(2)流路内の気泡挙動や相分布、流れ場の一般的傾向を把握する、(3)非加熱流路表面に於ける液膜流の時空間挙動の測定とそのための測定法の開発、(4)陽子線ラジオグラフィ法を用いた不透明円管流路内沸騰観察など。また、解析面では(1)気泡層モデルの改良をベースとした2流体モデルおよび3流体モデルによるCHF予測モデルの構築、(2)気泡層モデルの背景として重要な要素である気液二相流における相分布、乱流特性の物理モデル及び数値シミュレーション法の開発、(3)ドライアウト型CHFの予測精度を大きく左右する、乱流気流場における液滴の乱流拡散挙動と液滴付着特性の客観的評価法の確立等である。
実験的検討では、複雑流路系における相分布、流れ場観察から気泡層形成の一般的な知見を得た。また、CHF予測に大きく影響することが明らかになった、高サブクール域での正味ボイド率が急増するInitial Point of Net Vapor Generation(IPNVG)形成に関連し、高速ビデオによる沸騰気泡挙動観察から有用な知見を得た。得られたCHFデータベースについては現時点では必ずしも十分ではない。一方、ドライアウト型CHFに大きな影響を与える液膜流の時空間挙動に関し高精度・高速超音波エコー法を開発し、有用な測定結果を得た。解析的検討では、気泡層モデルを改良し、気液二相流流動様式を自動的に判別し、それに対応して2流体モデル、3流体モデルを使い分けるCHF予測シミュレーションコードを開発した。また、流路内相分布や流れ場を解析する物理モデルや数値モデルを提案し、それらの適用性を確認した。さらに、ドライアウト型CHF挙動に関連し、液滴一乱流渦相互作用を考慮したラグランジュ解析モデルを考案し、液滴付着率や液滴乱流拡散挙動の客観的評価方法を提案した。
|
