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炉心溶融により生じる水素デトネーションの基礎的研究

堆芯熔毁引起的氢爆炸基础研究

基本信息

批准号：
11695043
负责人：
坪井孝夫
金额：
$ 4.42万
依托单位：
Yokohama National University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2001
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11695043/
关键词：
デトネーションデフラグレーション DDT 衝撃波燃焼波水素混合気

项目摘要

炉心溶融時に生ずる水素に起因するデトネーションに関して、3年間に以下の研究成果を得た。(1)炉心溶融時の雰囲気中に存在する水蒸気がデトネーションへの遷移(DDT)に及ぼす影響を実験的に調査するために、水蒸気濃度を0%から4-5%へと変化させた結果、全長13mのデトネーション管では3-8%の水蒸気を含む混合気ではDDTが生じなかった。実験条件によりこの限界は変化した。衝撃波管を用いた実験では、DDTが生ずるまでの誘導時間は、水蒸気濃度と初期温度に強く依存した。(2)局部的に混合気濃度が異なる場合、すす膜観測より、通常のすす膜構造と異なる規則的模様が観測され、複数の燃焼形態か混在することが観察された。(3)生じたデトネーションが構造物間の狭い空間を伝播する際の挙動については、間隙長一定の場合に、デトネーションのセルサイズが同一であっても混合気の組成によって伝播形態が大きく異なった。さらに混合気の組成(当量比、窒素およびアルゴン希釈割合)を大きく変化させた場合は、同一のセルサイズに対しては水素過剰混合気の方が速度欠損が大きかった。同一希釈量では、窒素希釈の方がアルゴン希釈よりも間隙内速度欠損が大きかった。(4)デトネーション管端にステンレスチューブを複数本最密になるよう挿入し、チューブ内径および長さがDDT過程に及ぼす影響について調べた結果、チューブの挿入によりDDT距離が大幅に短縮された。本研究の遂行にあたり、石井一洋、三宅淳巳、坪井孝夫と同行の大学院生がアーヘン工科大学を訪れ、アーヘン大学のオリビエ教授、シュミット助手、ビークリング助手、グレーニッヒ教授を招聘し、研究打ち合わせ並びに共同実験を行った。

The following research results were obtained during the past three years. (1)Water vapor migration (DDT) and its influence on the reactor core melt were investigated. The results showed that the total length of the reactor tube was 3-8% water vapor and DDT. The condition of the condition is that the limit is changed. The induction time of DDT production depends strongly on the initial temperature and concentration of water vapor. (2)Local mixed gas concentrations are different, the membrane structure is different, the regular mode is different, and the combustion mode is different. (3)In the case where the space between structures is narrow and the gap length is constant, the structure is the same and the composition of the mixed gas is different. The composition of the mixture (equivalence ratio, temperature ratio and temperature ratio) is greatly reduced in the case of the same mixture, and the mixture speed is greatly reduced. The same amount of time, the same amount of time. (4)The length of the DDT process is greatly reduced. This study was conducted by Ishii Kazuhiro, Miyake Junmi, Tsuboi Takao and fellow university students. They were interviewed by engineering universities, professors, assistants, assistants, professors, recruiters, researchers, and co-organizers.