| 研究課題/領域番号 |
17560740
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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 |
原子力学
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| 研究機関 | 茨城大学 |
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研究代表者 |
田中 伸厚 茨城大学, 工学部, 教授 (30323207)
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| 研究分担者 |
二川 正敏 日本原子力研究開発機構・J-PARCセンター, 物質生命科学ディビジョン・中性子源セクション, セクション長研究主席 (90354802)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2007
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| 研究課題ステータス |
完了 (2007年度)
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| 配分額 *注記 |
3,710千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 210千円)
2007年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2006年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2005年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
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| キーワード | キャビテーション / 液体金属 / 数値解析 / マイクロバブル / 可視化実験 / Experimental analysis / Liquid mercury / Spallation neutron source |
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| 研究概要 |
数値解析に関しては、液体金属のキャビテーション現象を解析するための圧縮性・非圧縮性流体の統一解法のコードを開発した。初年度は主にモデルの検証のため二次元解析を実施した。2年目は、水銀を用いた下記の気泡崩壊挙動観測の実験を対象とした単一気泡の成長・崩壊の解析を行い、本数値解析モデルにより気泡挙動を良好に再現できることを確認した。最終年度は、実験により流れによってキャビテーションの損傷が軽減されることがわかったため、その原因を数値解析的に究明し、流れによる気泡成長時の変形により崩壊時の衝撃が軽減されること、および流れによる壁面からの気泡離脱により崩壊時の衝撃が軽減されることがわかった。実験に関しては、液体金属の一例として水銀を対象とした実験を実施した。核破砕中性子源水銀ターゲットのパルス陽子ビーム入射時に発生する水銀中のキャビテーション気泡について、バブルダイナミックスを適用した数値解析および衝撃圧力負荷試験における高速度ビデオカメラを用いた気泡崩壊挙動観測を行った。核破砕中性子源水銀ターゲットのパルス陽子ビーム入射時に発生する水銀中のキャビテーション気泡について、固体界面に生成した気泡の崩壊挙動を超高速度ビデオカメラにより可視化した。これらの実験結果や数値解析結果により、液体金属中のキャビテーション発生機構を明らかにすると共に、キャビテーションによる固体損傷の防御方法を提案することが可能となった。
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