| 研究課題/領域番号 |
21K20446
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0303:土木工学、社会システム工学、安全工学、防災工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 長岡技術科学大学 |
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研究代表者 |
藤澤 慶 長岡技術科学大学, 産学融合トップランナー養成センター, 特任講師 (60906080)
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| 研究期間 (年度) |
2021-08-30 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021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 | 液滴衝撃エロージョン / 衝撃波 / モデリング / 流体工学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
発電所の配管内部に発生する液滴衝撃エロージョンによる液滴衝突による衝撃波生成の詳細なメカニズムとそれによる減肉分布の有効な推定技術は、その物理現象の複雑性から確立されていない。本研究では、ミクロスケールの現象からマクロスケールの現象までの液滴衝撃エロージョンにより発生する液滴挙動と衝撃波生成の詳細なメカニズムを解明する。また、減肉進行時に発生する表面粗さなどの統計量と衝撃波強度をモデリングすることで、減肉分布の推定を行う。原子力・火力発電所における配管の安全管理に広く利用されると期待できる。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、液滴衝突エロージョンの詳細なメカニズムの解明とモデルの構築を行った。衝撃波のモデリングのため、圧縮性混相流シミュレーションを行い、液滴が衝突する材料の表面状態と衝撃力の関係を明らかにした。また、減肉実験を行い、液滴衝撃エロージョンの進行メカニズムを明らかにした。さらに、衝撃波計測による減肉分布推定に向けた減肉量分布モデルを構築した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
高速な液滴衝突によって生成される減肉現象である液滴衝撃エロージョンは、原子力・火力発電所の配管で発生することが知られている。液滴衝撃エロージョンの発生により配管に貫通穴を形成するため、大規模な事故に発展する可能性がある。本研究で取り組んだ、液滴衝突時に発生する衝撃波のモデリングと減肉面の再構築による減肉分布推定技術は、原子力・火力発電所における配管の安全管理に役立つと考えられる。
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