| 研究課題/領域番号 |
21K04941
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分31010:原子力工学関連
|
|---|
| 研究機関 | 京都大学 |
|---|
研究代表者 |
沈 秀中 京都大学, 複合原子力科学研究所, 助教 (20362410)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| キーワード | 研究炉 / 熱流動 / 狭隘流路 / 気液二相流 / 界面積濃度輸送方程式 / ドリフトフラックスモデル / 気液二相流計測 / データベース構築 |
|---|
| 研究成果の概要 |
本研究では、研究炉燃料要素の模擬矩形状と円弧状狭隘流路内複雑な気液二相流に対して、先進フォーセンサー・プローブ法と高速度カメラを併用した画像処理法等を用いて局所計測を行い、流動様式及び二群気泡のボイド率・界面積濃度・気泡径等の流動特性データベースを構築した。取得したボイド率実験データと既存他の研究者の実験データを利用し、全流動範囲に適用できる新ドリフトフラックス相関式を開発・検証した。更に、取得した界面積濃度実験データを利用して、Sun et al.(2004)が提案した二群気泡界面積濃度輸送方程式と関連の気泡合体・分裂モデルを評価し、研究炉の安全解析・評価コードに適用できることを確認した。
|
| 自由記述の分野 |
工学
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、研究炉燃料要素実寸大の複数の模擬流路を製作し、その中に上昇する気液二相流を研究対象とし、三年間に渡って実験的研究とモデリング研究を行った。構築した高精度実験データベースは研究炉熱流動シミュレーションの質量、運動量、エネルギー保存則を閉じるための構成方程式の高度化とそのシミュレーション結果の妥当性検討（V&V）に重要である。開発した全流動範囲に適用できる新ドリフトフラックス相関式と検証した二群気泡界面積濃度輸送方程式と気泡合体・分裂モデルは、研究炉の安全解析・評価の予測精度向上に貢献できるため、研究炉の効率化及び経済性、安全性と使用済み燃料低減の問題解決に寄与することである。
|
