[D47] Flow Visualization Experiment of a Swirling Flow Formed downstream of a Triple Elbow Piping and Consideration of Its Application to Divertor Cooling
Keywords:Swirling flow, Turbulent heat transfer, PIV measurement, Multiple elbow piping
ITERのダイバータ部の冷却技術として旋回流を発生させ伝熱性能を向上させるスワール管が検討されている。また、過去の研究より3次元接続2段エルボ下流においてもスワール管と同等の旋回流が発生することが分かっている。この旋回流がダイバータの除熱に応用できれば、スワール管に比べ小さい圧力損失や製造の簡便性といった利点を享受できる。今研究では2種類のトリプルエルボ体系で可視化実験を行い、デュアルエルボとの旋回流の様子や減衰特性をデュアルエルボの場合と比較し除熱に最適な流路体系を検討した。その結果、エルボを2回立体接続した体系では局所的に軸方向流速の70%の周方向速度を有することが分かった。また、旋回成分は下流の管直径5倍の距離までほとんど減衰しないことが分かった。また垂直断面の乱流統計量の観点から平滑管と比較して流れの乱れが大きくなり、この体系のダイバータ冷却への適用が期待できる。