• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

強制対流サブクール沸騰気泡層の混相流体力学的構造に関する研究

研究課題

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。

報告書

(3件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書

研究成果

(16件)

すべて その他

すべて 文献書誌

  • [文献書誌] I.Kataoka et al: "Study on Analytical Prediction of Forced Convective CHF Based on Multi-Fluid Model" Nuclear Engineering and Design,. 175. 107-117 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Serizawa et al.: "Experimental and Numerical Simulation of Bubbly Two-Phase Flow across Horizontal and Inclined Rod Bundles," Nuclear Engineering and Design. 175. 131-146 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Z.Kawara et al.: "Forced Convective CHF Based on Two-Fluid and Three-Fluid Model" Heat Transfer 1998. 2. 103-108 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kamei and A.Serizawa: "Measurement of 2-Dimensional Local Instantaneous Liquid Film Thickness around Simulated Nuclear Fuel Rod by Ultrasonic Transmission Technique" Nuclear Engineering and Design. 184. 349-362 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Kataoka, S.Kodamal, A.Tomiyama and A.Serizawa: "Study on Analytical Prediction of Forced Convective CHF Based on Multi-Fluid Model" Nuclear Engineering and Design. Vol.175. 197-117 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Serizawa K.Huda, Y.Yamada and I.kataoka: "Experimental and Numerical Simulation of Bubbly Two-Phase Flow across Horizontal and Inclined Rod Bundles" Nuclear Engineering and Design. Vol.175. 131-146 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Z.Kawara, I.Kataoka, A.Serizawa, Y.J.Ko and O.Takahashi: "Forced Convective CHF Based on Two-Fluid and Three-Fluid Model" Heat Transfer 1998. Vol.2. 103-108 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Kamei and A.Serizawa: "Measurement of 2-Dimensional Local Instantaneous Liquid Film Thickness around Simulated Nuclear Fuel Rod by Ultrasonic Transmission Technique" Nuclear Engineering and Design. Vol.184. 349-362 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Kataoka et al.: "Study on Analytical Prediction of Forced Convective CHF Based on Multi-Fluid Model" Proc.of the Japan-VS Seminar on Two-Phase Flow Dynanics,July 15-20,1996. 145-152 (1996)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] I.Kataoka et al.: "Study on analytical prediction of forced convective CHF based on multi-fluid model" Nuclear Engineering and Design. Vol.175. 107-117 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Z.Kawara et al.: "Analysis of Forced Convective CHF Bosed on Two-Fluid Model and Three-Fluid Model" Heat-Transfer 1998. (予定). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 片岡,児玉,富山,芹澤: "study on Analytical Prediction of Forced Conrective CHF 13ased on Multi-Fluid Model" 学振・NSF:「二相流のダイナミックスに関する日米セミナー」論文集. 145-152 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Kataoka,I.et al.: "Study on Analytical Prediction of Forced Convective CHF Based on Muleti-Fluid Model" Nuclean Engineering and Design. (受理済み). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 高,ザイノン,片岡,芹澤: "Analysis of forced Convective CHF Based on Two-fluid and Three-Fluid Model" 日本機械学会第74期通常総会講演会論文集. (発表予定). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Huda Serizawa,et al.: "Two-Phase Cross Flow Structures in Bubbly and Churn Flows in Rod Bunale Geometries" Proc.of The Fiflh Int.Conf.on Nuclean Engineering (ICONE-5). (発表予定). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 片岡,芹澤: "Analuses of Turbulence Structure of Gas-Liqirid Two-Phase Flowunder Forced Convective Subcooled Boiling" 学振:第2回日独混相流シンポジウム論文集. (発表予定). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

URL: 

公開日: 1996-03-31   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi