ガス巻き込み評価手法の乱流モデル化の研究

ITO Kei; OHSHIMA Hiroyuki; NAKAMINE Yoshiaki; IMAI Yasutomo

文献

J-GLOBAL ID：201302271671214003 整理番号：12A1811887

ガス巻き込み評価手法の乱流モデル化の研究

Study on Turbulent Modeling in Gas Entrainment Evaluation Method

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著者 (4件)： , , ,
資料名：
巻： 6 号： 2 ページ： 151-164 (J-STAGE) 発行年： 2012年
JST資料番号： U0041A ISSN： 1881-3062 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：日本 (JPN) 言語：英語 (EN)

自由表面渦によって引き起こされるガス巻き込み(GE)現象の抑制は,日本のナトリウム冷却高速炉(JSFR)の経済的に優れた設計を確立するために非常に重要である。しかし,GE現象の非線形性及び/又は局所性のために,GE現象の発生を正確に評価するのは容易でない。他の言葉で言えば,JSFRのGE現象の開始条件は,縮小モデル及び/又は部分モデル実験に基づいては容易に予測出来ない。従って,著者らは,GE現象の非線形性と局所性を考慮することのできるCFDベースの評価手法を開発している。評価手法では,例えば循環のような巨視的な渦パラメータは3次元CFDにより決定し,次に,例えば,ガスコア(GC)長さのようなGE関連パラメータはBurgers渦モデルにより計算する。手順は,JSFRのGE現象を評価するために効率的である。しかし,Burgers渦モデルはいくつかの物理的機構を考慮していないためにGC長さを過大評価する傾向があることは良く知られている。従って,この研究では,著者らはGE現象をより正確に評価する乱流渦モデルを開発する。次に,単純な実験で観察されたGC長さを解析することにより,乱流粘性モデルを持つ改良したGE評価手法を検証する。改良した手法で解析したGC長さは元の手法と比べてより短いが,実験データとはより良い一致をすることを結果は示す。(翻訳著者抄録)

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原子炉核特性

引用文献 (13件)：

(1) Aoto, K., Uto, N., Sakamoto, Y., Ito, T., Toda, M. and Kotake, S., Design Study and R&D Progress on Japan Sodium-Cooled Fast Reactor, Journal of Nuclear Science and Engineering, Vol. 48 (2011) pp. 463-471.
(2) Ito, K., Kunugi, T., Ohshima, H. and Kawamura, T., Formulations and Validations of a High-precision Volume-of-fluid Algorithm on Non-orthogonal Meshes for Numerical Simulations of Gas Entrainment Phenomena, Journal of Nuclear Science and Technology, Vol. 46, No. 4 (2009) pp. 366-373.
(3) Burgers, J. M., A mathematical model illustrating the theory of turbulence, Advance in applied mechanics (edited by Mises, R. and Karman, T.), Academic Press ING., New York (1948).
(4) Sakai, T., Eguchi, Y., Monji, H., Ito, K. and Ohshima, H., Proposal of Design Criteria for Gas Entrainment From Vortex Dimples Based on a Computational Fluid Dynamics Method, Heat Transfer Engineering, Vol. 29, No. 8 (2008) pp. 731-739.
(5) Kimura, N., Ezure, T., Tobita, A. and Kamide, H., Experimental Study on Gas Entrainment at Free Surface in Reactor Vessel of a Compact Sodium-Cooled Fast Reactor, Journal of Nuclear Science and Technology, Vol. 45 (2008) pp. 1053-1062.

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