| 研究課題/領域番号 |
06452435
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
堀池 寛 大阪大学, 工学部, 助教授 (20252611)
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| 研究分担者 |
持田 考史 大阪大学, 工学部, 教務職員 (40263222)
井上 正二 大阪大学, 工学部, 教務職員 (10203233)
宮崎 慶次 大阪大学, 工学部, 教授 (40029202)
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| キーワード | 核融合炉 / ITER / リチウム / 自然対流 / 熱伝達特性 / 温度ゆらぎ / 冷却材 |
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| 研究概要 |
高速増殖炉は液体金属ナトリウムで冷却されており、また、核融合の炉設計においても、磁場閉じ込めや慣性閉じ込めなど、核融合の方式に依らず液体金属リチウムが冷却材などに採用されようとしている。特に国際熱核融合実験炉ITERではブランケットに液体金属リチウムを使用し、その間を貫通する管でガス冷却する構造が検討されている。このようなブランケットの冷却特性を把握するためには液体金属の自然対流熱伝達特性の研究が必要である。また、高速増殖炉の循環ポンプ停止後の冷却特性の把握の上でも重要であるが、この分野での研究は未開拓分野と残されている。
今年度は、外側強制空冷式で中心に加熱ヒーターを配置する構造の液体金属リチウムプールを製作して自然循環させ低熱流束での自然対流実験を行った。発達段階での自然対流のため、並行して行っている水やガリウムでの自然対流実験結果と多少の違いが出た。また、次年度に予定している垂直磁場下における実験の予備実験も行った。磁場の印加と共に、それまでの自然対流の傾向とは大きく異なり比較的弱い磁束密度において温度ゆらぎが顕著に増大し、それに伴って熱伝達が上昇する部分が現れた。この結果は、我々が過去におこなってきた磁場下での液体金属熱伝達特性を再確認するものである。
次年度は、熱流束を上げて充分発達した自然対流熱伝達実験を行うと共に、温度ゆらぎにも注目し垂直磁場下における液体金属リチウムの自然対流熱伝達特性を調べることを予定している。また、各測定点による温度ゆらぎの相関関係から、局所的な自然対流の振る舞いを調べる予定である。
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