| 研究課題/領域番号 |
18K04632
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| 研究機関 | 新潟大学 |
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研究代表者 |
藤沢 延行 新潟大学, 自然科学系, 教授 (20165369)
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| 研究分担者 |
山縣 貴幸 新潟大学, 自然科学系, 助教 (50554284)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 配管減肉 / 流れ加速型腐食 / はく離流れ / 超臨界レイノルズ数 / 表面流れの定量可視化 |
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| 研究実績の概要 |
各種プラント配管の安全管理上重要な課題として、90°エルボにおける配管減肉の発生メカニズムを明らかにする必要がある。今年度は、超臨界レイノルズ数領域(Re＞2×105)におけるショートエルボ（半径比1.0)の物質移動係数と速度場に焦点をあて、物質移動係数の計測、表面流れの定量可視化計測ならびに速度場の時系列計測実験を行った。得られた結果は、以下のとおりである。
１．物質移動係数の計測 超臨界レイノルズ数Re=2×105におけるショートエルボ内部ならびにその下流側の物質移動係数分布の下流方向変化を実験的に明らかにした。実験結果によると、ショートエルボの物質移動係数の周方向変化は、エルボ内側の両サイドに分布のピークが存在すること、エルボ下流側においてもかなり大きな値を示すことが分かった。
２．油膜法による表面流れの定量可視化計測 ショートエルボ内部の物質移動係数分布と表面流れの相関を明らかにするため、油膜法に相互相関解析を組み合わせた定量表面流れの可視化計測法を提案し、ショートエルボに適用した。実験結果によると、物質移動係数と表面流れの相関結果が認められ、物質移動の大きい領域では、はく離挙動が存在することを示した。
３．高速度PIVによる速度場計測 ショートエルボ出口内側領域に対して高速度PIVによる速度場計測法を適用し、はく離現象の時空間解析を行った。その結果、エルボ内側のはく離領域には、周方向に周期的組織構造が存在することがわかり、その周波数はストロハル数で0.05程度であることを示した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
予定通りに研究が遂行された。
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| 今後の研究の推進方策 |
次年度は、ロングエルボ（半径比１．５）出口側断面のPIV計測を含めた実験を行う予定である。その結果と併せて、ショートとロングの流れ場の違いを総合的に考察する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
次年度の研究旅費と併せて使用予定のため
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