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非軸対称配管減肉の発生メカニズム解明と減肉予測法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 24360391
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 原子力学
研究機関新潟大学

研究代表者

藤沢 延行  新潟大学, 自然科学系, 教授 (20165369)

研究分担者 江原 真司  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30325485)
山縣 貴幸  新潟大学, 自然科学系, 助教 (50554284)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
2015年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2014年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2013年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2012年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
キーワード原子力学 / 安全工学 / 配管減肉 / 流れ加速型腐食 / 液滴衝撃エロージョン / 減肉予測
研究成果の概要

原子力発電所の系統配管における非軸対称な配管減肉の発生原因を究明することを目的として、流れ加速型腐食と液滴衝撃エロージョンの現象解明を実験と数値シミュレーションの両面から研究を行った。研究結果によると、①複雑系統配管に発生する旋回流と配管条件としてのエルボ・オリフィスの組み合わせ効果が原因で非軸対称な流れ場が発生すること、②流れ場の変化に伴って物質移動係数分布に非軸対称性が発生すること、③濃度と運動量の輸送方程式に標準k-εモデルを用いた数値シミュレーションで非軸対称減肉を予測可能であること、④液滴衝撃エロージョン実験に基づく予測法、についての成果を得た。

報告書

(5件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2016 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 13件、 謝辞記載あり 6件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Influence of Swirling Flow on Mass and Momentum Transfer Downstream of a Pipe with Elbow and Orifice2016

    • 著者名/発表者名
      T. Takano, Y. Ikarashi, K. Uchiyama, T. Yamagata, N. Fujisawa
    • 雑誌名

      Int. J. Heat Mass Transfer

      巻: 91 ページ: 394-402

    • DOI

      10.1016/j.ijheatmasstransfer.2015.08.087

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Attenuation of Wall-thinning Rate in Deep Erosion by Liquid Droplet Impingement2016

    • 著者名/発表者名
      N. Fujisawa, T. Yamagata, N. Wada
    • 雑誌名

      Annals of Nuclear Energy

      巻: 88 ページ: 151-157

    • DOI

      10.1016/j.anucene.2015.10.024

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Numerical Analysis of Wall-thinning Rate of Bent Pipe by Liquid Droplet Impingement Erosion2016

    • 著者名/発表者名
      N. Fujisawa, K. Wada, T. Yamagata
    • 雑誌名

      Engineering Failure Analysis

      巻: 62 ページ: 306-315

    • DOI

      10.1016/j.engfailanal.2016.01.005

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Mechanism of Non-axisymmetric Pipe-wall Thinning in Pipeline with Elbow and Orifice under Influence of Swirling Flow2015

    • 著者名/発表者名
      N. Fujisawa, N.Kanatani, T. Yamagata, T. Takano
    • 雑誌名

      Nuclear Engineering and Design

      巻: 285 ページ: 126-133

    • DOI

      10.1016/j.nucengdes.2014.12.036

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Non-axisymmetric Wall-thinning Downstream of Elbow-Orifice Pipeline in Swirling Flow2015

    • 著者名/発表者名
      N. Fujisawa, T. Yamagata, N. Kanatani, R. Watanabe
    • 雑誌名

      Annals of Nuclear Energy

      巻: 80 ページ: 356-364

    • DOI

      10.1016/j.anucene.2015.01.043

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The Influence of Material Hardness on Liquid Droplet Impingement Erosion2015

    • 著者名/発表者名
      N. Fujisawa, T. Yamagata, S. Takano, K. Saito, Ryo Morita, K. Fujiwara, Fumio Inada
    • 雑誌名

      Nuclear Engineering and Design

      巻: 288 ページ: 27-34

    • DOI

      10.1016/j.nucengdes.2015.03.016

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Experimental and Numerical Studies on Mass Transfer Characteristics behind an Orifice in a Circular Pipe for Application to Pipe-wall Thinning2014

    • 著者名/発表者名
      T. Yamagata, A. Ito, Y. Sato, N. Fujisawa
    • 雑誌名

      Experimental and Thermal Fluid Sciences

      巻: 52 ページ: 239-247

    • DOI

      10.1016/j.expthermflusci.2013.09.017

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-Axisymmetric Mass Transfer Phenomenon behind an Orifice in a Curved Swirling Flow .2013

    • 著者名/発表者名
      T. Takano, T. Yamagata, Y. Sato, N. Fujisawa
    • 雑誌名

      J. Flow Control, Measurement and Visualization

      巻: Vol.1 号: 01 ページ: 1-5

    • DOI

      10.4236/jfcmv.2013.11001

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Effect of Liquid Film on Liquid Droplet Impingement Erosion2013

    • 著者名/発表者名
      N. Fujisawa, T. Yamagata, K. Saito, K. Hayashi
    • 雑誌名

      Nuclear Engineering and Design

      巻: 265 ページ: 909-917

    • DOI

      10.1016/j.nucengdes.2013.07.039

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Critical Consideration on Wall Thinning Rate by Liquid Droplet Impingement Erosion2012

    • 著者名/発表者名
      N. Fujisawa, R. Morita, A. Nakamura and T. Yamagata
    • 雑誌名

      E-Journal of Advanced Maintenance

      巻: 4 ページ: 79-87

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experiments on Liquid Droplet Impingement Erosion by High-speed Spray2012

    • 著者名/発表者名
      N. Fujisawa, T. Yamagata, K. Hayashi and T. Takano
    • 雑誌名

      Nuclear Eng. Design

      巻: 250 ページ: 101-107

    • DOI

      10.1016/j.nucengdes.2012.06.022

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mass Transfer Measurements behind an Orifice in a Circular Pipe Flow for Various Combinations of Swirl Intensity and Orifice Bias2012

    • 著者名/発表者名
      T. Takano, T. Yamagata, A. Ito and N. Fujisawa
    • 雑誌名

      J. Power Energy Systems

      巻: 6 ページ: 402-411

    • NAID

      130002099049

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Mechanism of Asymmetric Pipe-wall Thinning behind an Orifice by Combined Effect of Swirling Flow and Orifice Bias2012

    • 著者名/発表者名
      N. Fujisawa, T. Yamagata, S. Kanno, A. Ito, T. Takano,
    • 雑誌名

      Nuclear Eng. Design

      巻: 252 ページ: 19-26

    • DOI

      10.1016/j.nucengdes.2012.07.001

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 配管減肉に関わる物質移動現象の可視化と計測2016

    • 著者名/発表者名
      藤澤延行,山縣貴幸
    • 学会等名
      日本機械学会全国講演会
    • 発表場所
      九州大学(福岡・福岡)
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Mass Transfer Characteristics of Flow on Periodic Rough Pipe and Downstream of an Orifice2016

    • 著者名/発表者名
      N Fujisawa, K. Uchiyama, T. Yamagata
    • 学会等名
      Int. Conf. Flow Accelerated Corrosion
    • 発表場所
      Lille( France)
    • 年月日
      2016-05-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 環状二相流条件下におけるオリフィス背後の液膜特性2016

    • 著者名/発表者名
      鶴田英文,西井悠平,藤澤延行,山縣貴幸,稲田文夫
    • 学会等名
      日本機械学会北陸信越支部講演会
    • 発表場所
      信州大学(長野・長野)
    • 年月日
      2016-03-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Mass and Momentum Transfer Downstream of Elbow-Orifice Pipeline with Swirling Flow2015

    • 著者名/発表者名
      N. Fujisawa, Y. Ikarashi, T. Yamagata, T. Takano
    • 学会等名
      Proc. 13th Int. Symp. Fluid Control, Measurement and Visualization
    • 発表場所
      Doha(Qatar)
    • 年月日
      2015-11-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mass Transfer Phenomenon on Soluble Periodic Roughness,2015

    • 著者名/発表者名
      N. Fujisawa, K. Uchiyama, T. Nagasaki, T. Yamagata, M. Ogawa
    • 学会等名
      Proc. 12th Int. Conf. Flow Dynamics
    • 発表場所
      Sendai International Center (Miyagi・Sendai)
    • 年月日
      2015-10-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] エルボ内部および下流における物質と運動量輸送の評価2015

    • 著者名/発表者名
      五十嵐裕也, 田口翔一, 山縣貴幸,藤澤 延行
    • 学会等名
      日本機械学会山梨講演会
    • 発表場所
      山梨大学(山梨・甲府)
    • 年月日
      2015-10-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 液滴衝撃エロージョンによる配管減肉に及ぼす表面粗さの影響2015

    • 著者名/発表者名
      高野将太郎, 山縣貴幸, 藤澤延行
    • 学会等名
      日本機械学会北陸信越支部第52期総会・講演会
    • 発表場所
      柏崎
    • 年月日
      2015-03-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 波状粗さによる物質輸送係数の増大効果に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      長崎拓真, 内山和哉, 山縣貴幸, 藤澤延行
    • 学会等名
      日本機械学会北陸信越支部第52期総会・講演会
    • 発表場所
      柏崎
    • 年月日
      2015-03-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 曲がり旋回流によるオリフィス背後の配管減肉に関する数値解析2015

    • 著者名/発表者名
      石塚愛, 五十嵐裕也, 内山和哉, 山縣貴幸, 藤澤延行
    • 学会等名
      日本機械学会北陸信越支部第52期総会・講演会
    • 発表場所
      柏崎
    • 年月日
      2015-03-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 曲がり管における物質輸送係数の実験的評価2015

    • 著者名/発表者名
      田口直生, 藤澤延行, 山縣貴幸, 稲田文夫
    • 学会等名
      日本機械学会北陸信越支部第52期総会・講演会
    • 発表場所
      柏崎
    • 年月日
      2015-03-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] エルボ・オリフィス配管系で発生する非軸対称減肉に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      藤澤延行, 山縣貴幸
    • 学会等名
      日本機械学会北陸信越支部第52期総会・講演会
    • 発表場所
      柏崎
    • 年月日
      2015-03-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 液滴衝撃エロージョンに関する実験的研究2014

    • 著者名/発表者名
      藤澤延行,和田慧太郎,山縣貴幸
    • 学会等名
      日本機械学会流体工学部門講演会
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      2014-10-25 – 2014-10-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 円管内旋回流の三次元速度場と物質移動係数の計測2014

    • 著者名/発表者名
      五十嵐裕也,高野剛,山縣貴幸,藤澤延行
    • 学会等名
      日本機械学会山梨講演会
    • 発表場所
      甲府
    • 年月日
      2014-10-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 硫酸カルシウムを用いた配管内の物質移動係数の計測2014

    • 著者名/発表者名
      内山和哉,山縣貴幸,藤澤延行
    • 学会等名
      日本機械学会山梨講演会
    • 発表場所
      甲府
    • 年月日
      2014-10-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Measurement of Mass Transfer Rate behind an Orifice under the Influence of Curved Swirling Flow2014

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Fujisawa, Tsuyoshi Takano, Takayuki Yamagata, Yuya Ikarashi
    • 学会等名
      4th International Conference on Experimental Fluid Mechanics
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2014-08-12 – 2014-08-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] POD Analysis of Velocity Field behind an Orifice in a Curved Swirling Flow2014

    • 著者名/発表者名
      Ryuta Watanabe, Nobuyuki Fujisawa, Yuya Ikarashi, Takayuki Yamagata
    • 学会等名
      4th International Conference on Experimental Fluid Mechanics
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2014-08-12 – 2014-08-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Numerical Study on Occurrence of Non-Axisymmetric Flow and Mass Transfer behind an Orifice in Swirling Flow Combined with Elbow2014

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Yamagata, Ai Ishizuka, Nobuaki Kanatani, Tsuyoshi Takano, Nobuyuki Fujisawa
    • 学会等名
      22nd Int. Conf. Nucl. Eng.
    • 発表場所
      Prague, Czech Republic
    • 年月日
      2014-07-07 – 2014-07-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 曲り旋回流を伴う管内オリフィス背後の物質輸送現象の非軸対称性に関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      高野剛, 内山和哉, 山縣貴幸, 藤澤延行
    • 学会等名
      日本機械学会第19回動力・エネルギー技術シンポジウム
    • 発表場所
      福井
    • 年月日
      2014-06-26 – 2014-06-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of Pipe-flow Turbulence and Mass Transfer in a Curved Swirling Flow behind an Orifice2014

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Fujisawa, Ryuta Watanabe, Takayuki Yamagata, Nobuaki Kanatani
    • 学会等名
      WALLTURB International Workshop
    • 発表場所
      Lille, France
    • 年月日
      2014-06-18 – 2014-06-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of pipe-flow turbulence and mass transfer in a curved swirling flow behind an orifice2014

    • 著者名/発表者名
      N. Fujisawa, N. Kanatani, T. Yamagata and T. Takano
    • 学会等名
      Workshop on progress in wall turbulence
    • 発表場所
      Ecole Centrale de Lille, Lille, France
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 曲がり旋回流におけるオリフィス背後の流れと物質輸送に関する数値解析2014

    • 著者名/発表者名
      石塚愛, 金谷信明, 高野剛, 山縣貴幸, 藤澤延行
    • 学会等名
      日本機会学会北陸信越支部第51期総会・講演会
    • 発表場所
      富山県立大学、富山
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 曲り旋回流におけるオリフィス背後の流れと物質輸送に及ぼす旋回強度の影響2014

    • 著者名/発表者名
      金谷信明, 高野剛, 山縣貴幸, 西宮紹, 内山和哉, 藤澤延行
    • 学会等名
      日本機会学会北陸信越支部第51期総会・講演会
    • 発表場所
      富山県立大学、富山
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Non-axisymmetric pipe-wall thinning behind an orifice in a curved swirling flow2013

    • 著者名/発表者名
      N. Fujisawa, T. Takano, T. Yamagata, N. Kanatani
    • 学会等名
      12th Asian Symposium on Visualization
    • 発表場所
      National Cheng Kung University, Tainan, Taiwan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Experimental and numerical study on pipe-wall-thinning by swirling flow through complex pipeline geometry2013

    • 著者名/発表者名
      N. Fujisawa, T. Yamagata, T. Takano, N. Kanatani, K.Iwata, A. Ishizuka
    • 学会等名
      12th Asian Symposium on Visualization
    • 発表場所
      National Cheng Kung University,Tainan, Taiwan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Numerical studies on mass transfer characteristics behind an orifice in a curved swirling flow2013

    • 著者名/発表者名
      T. Yamagata, A. Ishizuka, T. Takano, N. Fujisawa, S. Ebara
    • 学会等名
      International Conference on Flow Dynamics
    • 発表場所
      Sendai International Center, Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Influence of material hardness on erosion rate by liquid droplet impingement2013

    • 著者名/発表者名
      K. Saito, T. Yamagata, N. Fujisawa, R. Morita, F. Inada
    • 学会等名
      International Conference on Flow Dynamics
    • 発表場所
      Sendai International Center, Sendai, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 液滴衝撃エロージョンによる減肉速度予測に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      藤澤延行, 山縣貴幸,斉藤健悟
    • 学会等名
      フルードパワーシステム講演会講演論文集
    • 発表場所
      機械振興会館, 東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 流れ加速型腐食による配管減肉の予測法に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      藤澤延行, 山縣貴幸, 五十嵐裕也, 藤原和俊, 稲田文夫
    • 学会等名
      日本保全学会 第10回学術講演会
    • 発表場所
      ホテル阪急エキスポパーク, 大阪府吹田市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] The Mechanism of Non-axisymmetric Pipe-wall Thinning behind an Orifice in a Curved Swirling Flow,2013

    • 著者名/発表者名
      N. Fujisawa, T. Takano, T. Yamagata and N. Kanatani
    • 学会等名
      Int. Conf. FAC in Fossil, Combined Cycle/HRSG and Renewable Energy Plants, 2013
    • 発表場所
      Arlington
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Experimental Study on Liquid Droplet Impingement Erosion by Uniformly Sprayed Droplets,2012

    • 著者名/発表者名
      N. Fujisawa, K. Hayashi, D. Hama, T. Yamagata, T. Takano
    • 学会等名
      20^<th> Int. Conf. Nuclear Eng. Power
    • 発表場所
      Anaheim, Paper N0. 54682.
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Experiment and numerical simulation of Asymmetric Pipe Wall Thinning behind an Orifice by Combined Effect of Swirling flow and Orifice Bias2012

    • 著者名/発表者名
      T. Yamagata, U. Sato, A. I to, T. Takano, N. Fujisawa,
    • 学会等名
      20^<th> Int. Conf. Nuclear Eng. Power
    • 発表場所
      Anaheim, Paper N0. 54681.
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2012-04-24   更新日: 2019-07-29  

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