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容器内の循環流が強くなると自由液面を部分的に盛上げることがある。その盛上がった液面に沿って流下する流れは、水平液面との境界で液面から離れ潜り込む。この潜り込む流速が高いと気泡が生成され、液内部へ連行される。高速炉の上部プレナム自由液面などでこの機構によりガス巻込みを生じると、炉心に気泡が入って正の反応度を印加する危険がある。高速炉では冷却材中へのガス巻込みを生じないよう、注意して設計しなければならない。空気と接する水を模擬流体としてガス巻込みの発生条件を調べた。前後に薄い矩形容器の一方の側面から水が流入し、低面に一様にあいた多くの孔から排出する体系で、液位、容器横幅、流入孔面積を変化させ、容器寸法等の影響をみた。又界面活性剤を使用し、表面張力の影響を調べた。その結果、巻込みの発生はそこの局所流速を用いたウェ-バ-数とフル-ド数の積と容器横幅の2つに主として支配されることが明らかとなった。前者は主流の潜り込み部での運動量を代表するものであるが、これとともに流れと直角方向の速度勾配が気泡発生に影響する。試験体系では流れが壁に衝突した後液面に向かう循環流が形成される。その循環流の直径すなわちフロ-パタ-ンが速度勾配を支配するが、それは後者の容器横幅で代表される。なおガス巻込み発生条件をそこの局所量だけで表すにはもう少し研究が必要である。この実験と並行して自由液面を扱える乱流解析コ-ドを開発した。これを用いると容器内フロ-パタ-ンや液面形状が正確に計算できるようになった。
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