| 研究課題/領域番号 |
19K14897
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分19010:流体工学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
上澤 伸一郎 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, 研究職 (80737073)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | ボイド率 / 定電流法 / ワイヤメッシュセンサ / 数値解析 |
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| 研究成果の概要 |
気液二相流の重要な物理量であるボイド率を計測する手法として、定電流法やワイヤメッシュセンサ（WMS）がある。しかし、計測電極間の電流密度分布が明確でないことから、電気信号値からボイド率を換算する方法については計測の正確性に課題を残している。本研究では、定電流法とWMSに対する気液二相流解析と電流密度解析の連成解析手法を開発し、その連成解析手法を用いることで、計測電極間の不明確な電流密度に起因する計測の不確かさを明らかにした。また、上記の電流密度分布解析結果に基づいた補正を実施することにより、より正確な気泡形状の取得が可能であることが示され、気液の3次元構造の再構築が可能であることを確認した。
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| 自由記述の分野 |
熱流動
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
気液の存在割合を表すボイド率は気液二相流の重要な物理量であり、原子力発電所などのエネルギー関連、化学プラントや宇宙用動力装置などの様々な分野の機器設計や流動特性を理解する上で欠かせないパラメータであり、その計測は必要不可欠である。
比較的高価なボイド率計測装置を実装する前に、本研究で開発した解析手法を用いてその適用性を確認できることは、研究開発の時間的・費用的な削減に大きく貢献できる。また、計算機上で計測装置のシミュレーションができるだけでなく、計測の不確かさの要因を確認できたことは、今後の気液二相流構造のインライン・リアルタイム3次元計測技術の開発において重要な成果と考えられる。
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