| 研究課題/領域番号 |
15K05829
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
劉 秋生 神戸大学, 海事科学研究科, 教授 (80294263)
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| 研究分担者 |
福田 勝哉 神戸大学, 海事科学研究科, 教授 (10127417)
柴原 誠 神戸大学, 海事科学研究科, 特命助教 (70628859)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 過渡熱伝達 / 流量急減過程 / 指数関数状減少 / 流量減少時定数 / 強制対流 / ヘリウムガス / 高温ガス炉 / 温度上昇 |
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| 研究実績の概要 |
次世代高温ガス炉の安全性に関わる冷却材流量急減に伴う過渡対流熱伝達現象を解明するため，流量が指数関数状に減少する場合の過渡対流熱伝達実験を行い，種々の流量減少時定数の条件下で発熱体温度，熱流束，熱伝達係数の実験データを収集した。また，数値解析を行い，実験データとの比較検討を行い，時定数，初期流速による熱伝達特性を明らかにした。実験データは，系圧力が505 kPa，ガス温度が301 K，流速が4 m/s～10 m/s，流量減少時定数が3.0 s～15.4 s，発熱体表面の初期温度差が100 K～300 Kの条件下で収集した。具体的に以下の研究実績を得た。(1)ガス流速が減少するにつれて発熱体表面温度差が急激に上昇する。また熱流束は発熱体表面温度差の増加の割合がプラスのときに減少，増加の割合がマイナスの時には増加する。(2)ガス流速が減少するにつれて熱伝達係数は減少し，いずれの初期ガス流速においても流量減衰時定数が小さくなればなるほど減少のスピードは速くなる。(3)発熱体表面の初期温度差が高いほど，流量急減に伴う発熱体表面温度差の増加が高くなる。(4)ガス流速が減少するにつれてヌセルト数及びレイノルズ数は減少し，流量減衰時定数が小さくなればなるほど減少のスピードは速くなる。(5)数値解析結果より，RNG k-εモデルを適用した場合，数値解析結果は発熱体表面温度の実験結果と±7％以内で一致していることがわかった。
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