共同研究・競争的資金等の研究課題

2015年4月 - 2017年3月

放射性物質除去の為のベンチュリスクラバの流動機構と作動特性に係る実験・数値的研究

日本学術振興会  科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
  • 堀口 直樹

課題番号
15J02395
配分額
(総額)
2,300,000円
(直接経費)
2,300,000円

本研究は,原子力発電所のフィルター付ベント時のための機器の主要構成要素である,ベンチ ュリースクラバー(VS)の流動を,実験的,数値解析的に把握し,流動挙動モデル式の開発を含む作動特性評価手法を構築する.(1)実験的・数値的流動データの取得:VS内部で発生する噴霧流中の数百m/s の高速度かつマイクロスケールな液滴に対し,顕微鏡レベルでの可視化観察を実施しその径分布と速度を同時に計測する.また高速微小液滴を含む流動場における気液界面積の定量評価のため,界面の保存性が高い界面追跡法を用いた解析手法に対し,実験データとの比較による現象の再現性を検証した上で同手法を用いて詳細なデータを取得する.(2)流動機構の解明および作動特性評価手法の構築:(1)で取得した実験と数値解析データの相互補完により,VS内部流動の物理メカニズムを詳細に把握することで流動挙動モデル式を開発し,作動特性評価手法を構築する.
平成27年度は実験的・数値的データの取得のため,それぞれの計測・解析手法の構築とデータの取得を実施した.実験では,噴霧流を流れる数十m/sの高速かつマイクロスケールの液滴の可視化を達成し,画像処理を用いて液滴径を評価した.既存式との比較によりフィルター付ベントのためのVSにおいてもせん断力が支配的要因となって液滴が発生している可能性を確認した.また,高い液滴数密度でも液滴径評価に実績のあるレーザー干渉縞法を導入した.数値解析では,界面追跡法を用いた三次元数値解析を導入し,VS内の流れの解析を実施した.実験結果との比較により数値解析の再現性を定性的に確認した.

ID情報
  • 課題番号 : 15J02395