| 研究課題/領域番号 |
19K15478
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分31010:原子力工学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
Duan Guangtao 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任助教 (40804852)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | Particle method / MPS method / SPH method / Vaporization / Solidification / Multiphase flow / Particle methods / Heat transfer / Fuel-coolant interaction / Vapor expansion / Solidfication |
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| 研究開始時の研究の概要 |
The study couples the compressible and incompressible particle solvers to mechanistically model the simultaneous boiling and solidification phenomena, paving the way for directly simulating steam explosion in fuel-coolant interaction.
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| 研究成果の概要 |
本研究では、粒子法による非圧縮-圧縮アルゴリズムに基づく新たな沸騰流解析モデルを提案し、また、数値安定性を高めた自由表面粒子判定法と、高精度粒子法表面張力モデルを開発した。さらに、開発したモデルに基づいて、核燃料-冷却材相互作用での蒸気膨張、液相-気相の相変化、溶融表面凝固、クラストレーションなどの重要なマルチフィジックス現象を再現できる新たな粒子法モデルも開発した。
本研究で開発した粒子法モデルを適用して、初期温度や冷却材/融体粘度や臨界破壊応力の感度解析を行い、メルトフラグメンテーションへの影響を検討した。その結果、メルトフラグメンテーションは初期温度に最も大きく影響されることが示された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
The proposed models can significantly improve the theory of particle methods and greatly expand the application range of numerical methods.
The proposed method can help to deepen the understanding of the severe accident progression in nuclear power plants.
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