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自然循環型原子炉における3次元気液二相流安定性に関する基礎的研究

研究課題

研究課題/領域番号 09480103
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
研究機関九州大学

研究代表者

福田 研二  九州大学, 工学研究科, 教授 (90117234)

研究分担者 藤本 登  九州大学, 工学研究科, 助手 (60274510)
守田 幸路  九州大学, 工学研究科, 助教授 (40311849)
饒 燕飛  九州大学, 工学部, 助教授 (10243891)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
5,700千円 (直接経費: 5,700千円)
1999年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1998年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
1997年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
キーワードSBWR / 不安定性 / ガイゼリング / 密度波不安定 / ドリフトモデル / チムニー / 3次元システム / 並列流路系 / ドリフトフラックスモデル / 自然循環型原子炉 / 3次元気液=相流 / 受動安全 / 安全性 / 核熱統合安全性 / 三次元気液二相流 / 安定性
研究概要

昨年度に行った、小規模実験装置を用いて行った実験結果を整理した。特にチャンネル流量相互間の相互作用や、自然循環流量、チムニー部における3次元流動状況等について調べた。また、昨年度に引き続いて、ドリフトモデルを用いた非定常2次元数値シミュレーションを行った。これにより、2〜3本の1次元流路から排出された気泡流のチムニー部での合体や、チムニー部での2次流れ発生の状況を調べることができた。
さらに、昨年度製作した1+3次元中規模実験装置を用い実験を行った。これは特にチムニー部の高さを大きくし、炉心とチムニー部の高さ比を現実により近づけたものである。これを用いた実験により、特にチムニー部の高さの影響、1+3次元系における流動振動モードについての知見をえた。チムニー部は3次元の大きな空間にするだけではそこでの圧力の均等化が起こり、チムニー部の高さを増してもそれがそのまま駆動力の増加につながらないことを意味している。従って、実際のSBWRの設計においてはチムニー部も加熱部を延長するように分割するなどの配慮が必要である。あわせて、ドリフトモデルを用いて、特に自然循環流量や流動安定性特性について解析を行い、実験との良好な一致を得た。また実験で現れた1+3次元系に特有な現象のメカニズムの予想を確かめた。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (33件)

  • [文献書誌] Noboru Fujimoto: "Application of the Drift Flux Model to Gas-Liguid Two-Phase Flows with Obstacles"Proc. 8th Jutn. Conf. on Nuclear Eng.. 8119. (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 藤本 登: "混相流動解析のためのドリフトモデルの開発"日本機械学会論文集. 65-639. 3608-3614 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masanoba Uehiro: "Analysis of Coupled Nuclear/Thermal Jnstabilities of Two-Phase Flows in Parallel Boiling Channels"Journal of Heat Transfer, Trans. ASME. 121-4. 916-923 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 古賀 健彦: "自然循環気液二相流における流動不安定現象"九州大学総合理工学研究科報告. 19-1. 49-53 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenji Fukuda: "Application of the Drift Flux Model for Analysis of Multi-Domensional Muti-Phase Flows"Proc. 6th Jutn Conf. on Nuclear Eng.. 6113. (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenji Fukuda: "A Multi-Point Kinetic Model and Gts Application to Analyses and Experiments of the Regional Qnstabili"Proc. 6th Gutu. Conf. on Nuclear Eng.. 6112. (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Koga, K. Iwasaki, K. Heru, Y. F. Rao and K. Fukuda: "Flow Instabilities in Parallel Channels Simulation SBWR's"Rep. Interdisciplinary Graduate School, Kyushu Univ.. Vol. 19, No. 1(in Japanese). 43-47 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. F. Rao, K. Fukuda, T. Koga: "Experimental and Numerical Study of Two-phase Flow Stabilities in Natrual-Circulation Boiling Channels"Proc. 5th Int. Conf. On Nuclear Eng. (ICONE-5), Nice France, May 26-31. ICONE5-2105. (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Koga, K. Fukuda and Y. F. Rao: "Numerical Simulation of Two Phase Flow Instabilities of Natural Circulation"Rep. Interdisciplinary Graduate School, Kyushu Univ.. Vol. 19, No. 1(in Japanese). 49-53 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Tachibana, T. Donen, K. Nakagawa, N. Fujimoto, Y. F. Rao and K. Fukuda: "Application of the Drift-Flux Model to Analyses of Multi Dimensional Multi-Phase Flow"Rep. Interdisciplinary Graduate School, Kyushu Univ.. Vol. 19, No. 3(in Japanese). 309-315 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Fukuda, Yan F. Rao, Noboru Fujimoto, Hiroshi Tachibana, RuiChang Yang: "Application of the Drift-Flux Model for Analyses of the Multi Dimensional Multi-Phase Flows"Proceedings of the 6th Intn. Conf. On Nuclear Engineering. ICONE-6113. (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masanobu Uehiro, Yan-Fei Rao, K. Fukuda: "Multi-Channel Modeling based on a Multi-Point Reactor Model for the Regional Instabilities in a BWR"Proc. 8th Intn. Topical Meeting in Nuclear Reactor Thermo-Hydraulics. Vol. 1. 375-384 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Fukuda, Yan-Fei Rao, Masanobu Uehiro: "A Multi-point Kinetic Model and Its Application to Analyses and Experiments of the Regional Instabilities in WBR's"Proc. ICONE-6112, 6th Intn. Conf. Nuclear Engineering, May 10-15. (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Uehiro, Y. F. Rao, K. Fukuda: "Analysis of Coupled Nuclear Thermal Instabilities of Two-Phase Flows in Parallel Boiling Channels"J. Heat Transfer, Trans. ASME. Vol. 121, No. 4. 916-923 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Fukuda, N. Fujimoto, K. Morita, K. Nakagawa, Y. Kodama, T. Donen, N. Kamesako and A. Uchibori: "Verification of the Drift Flux Model Applied of Multidimensional Multiphase Flow Analyses"IES Rep.. 16. 1-119 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Noboru Fujimoto: "Application of the Drift Flux Model to Gas-Liquid Two-Phase Folws with Obstaclei"Proc. I. CONE8, 8th Jutn. Confo on Nuclear Engineering. 8119(印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 藤本 登: "混相流動解析のためのドリフトモデルの開発"日本機械学会論文集. 65-639. 3608-3614 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Masanobu Uehuro: "Analysis of Coupled Nuclear/Thermal Jnstabilities of Two-Phase Flows in Parallel Boiling Channels"Journal of Heat Transfer, Trans. ASME. 121-4. 916-923 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kenji Fukuda: "Application of the Drift Fleex Model for Analyses of Multi-Dimensional Multi-Phase Flows"Proc, ICONE6, 6th Jutn. Conf. On Nuclear Enginearing. 6113. 52-53 (1998)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kenji Fukuda: "A Multi-point Kineltic Model and Jts Application to Analyses and Expreimental of the Regional Justabilities"Proc, ICONE6, 6th Jutn. Conf. On Nuclear Enginearing. 6112. 62-67 (1998)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 古賀 健彦: "自然循環気液二相流における流動不安定現象"総合理工学報告. 19-1. 49-53 (1997)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kengi Fukuda: "Application of the Drift Flex Model for Analyses of Multi-Dimensional Multi‐phase Flows" Proc 6th gntn conf Nulear Engineerong. 6113. (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Kengi Fukuda: "A Multi-point Kinelic Model and Its Application to Analyses and Experiments of the Regional guto" Proc 6th gntn conf Nulear Engineerong. 6112. (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 児玉祐二: "ドリフトフラフスモデルの二次元回為液三相流解析" 日本機械学会第11回計測力学講演会論文集. 395-396 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 多田正人: "ABWRの電熱流動特性(チムニー長さの影響)" 日本原子力議会九州支部第17研究会長講演会. 01. 6-8 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 児玉祐二: "多次元多相流流動解析のためのドリフトモデルの開発" 日本原子力議会九州支部第17研究発表講演会. 02. 9-12 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 守田幸路: "多次元多相流流動解析のためのドリフトモデルの開発" 日本原子力議会誌. (発表予定). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 古賀健彦: "自然循環BWRを模擬した並列流路における流動安定性" 九州大学総合理工学研究科報告. 19-1. 43-47 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Masanobu UEHIRO: "Multi-Channel Modeling based on a Multi-Point Reacter Mode" Proc.8-th Jutn.Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermo-hydraulics. 1. 375-384 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Y.F,Rao: "Experimental and Numerical Study of Two-Phase Flow Stabilities in Natural-Circeelation Boiling Channels" Proc,5-th Intn.Conf.on Nuclear Eng.26-31 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 古賀健彦: "自然循環気液二相流における流動不安定の数値解析" 九州大学総合理工学研究科報告. 19-1. 49-53 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 橘 博志: "ドリフトフラックスモデルの多次元混相流解析への適用" 九州大学総合理工学研究科報告. 19-3. 303-308 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Kenji Fukuda: "Application of the Drift Flux Model for Analysis of Multi-Dimensional Multi-Phase Flows" Proc.6-th Intn.Conf.on Nuclear Engineering. (発表予定). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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