研究課題
限界熱流束（ＣＨＦ）が 、照射によって劣化する可能性があることが知られている。この劣化現象を明らかにするため、ＣＨＦに与える影響について、実験及びシミュレーションコードを用いた評価を実施した。初年度は実験を進めるとともに、計算コードによるモデル化を進めた。この研究では、Pythonでコード化された拡張モデルを導入して、流動沸騰のCHFを予測した。この簡略化されたモデルは、ＣＨＦの予測と説明に使用できるＣＨＦ発生のメカニズムを考慮している。具体的には、バブルの相互作用に基づいてCHFを予測するために、バブルの成長と離脱を考慮した拡張モデルを提案した。エネルギー方程式と連続の式をもとに、バブルの成長をモデル化する。次に、2番目に大きいバブルクラスター領域の傾向の変化を、ＣＨＦ発生の指標としてした。そのモデルをもとに、蒸発熱流束とＣＨＦの関係を予測する。沸騰場においては、ＣＨＦがはたす役割は極めて重要であり、ＣＨＦのメカニズムを研究することは非常に重要である。提案する拡張モデルは、ＣＨＦを予測することが可能となる。さらには、沸騰核密度(NSD)、気泡の離脱時間などの影響についても、本モデルで扱う事ができる。残念ながら、モデルの元となる、いくつかのパラメータについては、実験によって得られた値を用いざるを得ない。今後、パラメータを多く変更することで、本モデルの有効性を確認するとともに、より現実的なモデルを提案することも必要である。
2: おおむね順調に進展している
実験はコロナのために若干遅れ気味であったが、計算によるモデル化を推進することで、当初予定通りの成果を挙げている。
計算モデルをもとに、パラメータサーベイの重要性を改めて確認している。次年度は、パラメータとして大きく関与する、材料に着目した実験的検討を進めるとともに、モデル化に寄与する。
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International Journal of Heat and Mass Transfer
巻: 156 ページ: 119866～119866
10.1016/j.ijheatmasstransfer.2020.119866
