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研究の特徴

 社会的受容性の向上を目指し、信頼性の高い次世代の原子力エネルギーシステムの構築に資する研究と、その基盤となる学問の体系化を図るために気液二相流の流動・伝熱特性に関する実験的、解析的な研究を中心とする基礎研究を行っている。

研究の概要

1. 次世代軽水炉の開発に関する基礎研究
  安全性の更なる向上、建設・運転コストの低減、保守・点検作業の簡素化、廃棄物の発生低減などを目指した簡素化した中小型の次世代軽水炉の新しい概念の構築に資する研究を実施している。次世代炉として有望視されている自然循環沸騰水型炉に関して、その成立性を左右する過渡二相流現象を解明する基礎研究も合わせて実施している。

2. 新しい計測技術開発と多次元二相流動特性の解明
  超音波パルスやレーザー光のドップラー効果を利用したり、デジタルカメラやデジタルビデオを用いた画像処理技術を利用した新しい二相流動特性の計測技術を開発する研究を行うとともに、それらの計測技術を気泡流、スラグ流、環状噴霧流、マイクロチャンネル流等の流れ場に適用し、将来型軽水炉の冷却システムにおいて想定される気液二相流の多次元的な流動特性を実験的に解明する基礎研究を実施している。

3. 多次元二相流の新しい解析方法の開発
  気液二相流の多次元二相流動特性に関する実験的研究に基づき、物理現象をメカニスティックにモデル化するとともに、流れ場を空間的に均質流として扱う三流体モデルや、連続相をオイラー空間でそして分散相をラグラジアン空間で求める粒子−流体モデルに基づく解析方法を開発し、実験結果をシミュレーションする基礎研究を実施している。

4. 未利用熱源の有効利用に関する研究
  使用済燃料や高レベル放射性廃棄物は高温の熱源ではないが、外部から制御することなしに発熱する。本研究では、これらをゴミとして扱うのではなく熱源として捉え、廃熱を利用する貯蔵システムの概念を構築し、その成立性を評価するための基礎研究を行っている。

研究室の特徴
  本研究室は、スイス、ドイツ、韓国、タイ、インドの大学等と共同研究を実施しており、在籍院生の海外留学や国際会議への積極的な参加、海外から留学生の受入れ、並びに、現在7名の博士課程の院生が在籍することが特徴である。

キーワード

次世代炉、気液二相流の動力学、数値熱流体工学、流体計測工