班目研究室

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平成12年度現況

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班目研 卒業論文テーマについて
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スタッフ
班目 春樹  教授   原子炉設計工学
岡本 孝司  助教授  システム情報工学
田中 源太郎  助手   原子炉設計工学

研究活動
 ・熱流動研究(Advanced Thermal Hydraulics)

本研究室では、自由液面を持った容器内流れ場における 自由液面の非線形自励振動現象 を世界で始めて報告し、 その発生機構解明や、新たな自励振動現象の発見などの 研究を実施している。 これらの機構解明に関連して、 数値流体力学 (自由液面を持った容器内流れのシミュレーション)、 非定常流動・伝熱(温度差のある流体による成層化現象や不安定流体振動)、 液面・界面現象(気液界面や液液界面におけるエネルギ輸送)、 流体関連振動(構造物との連成振動) などの研究を推進している。

さらに、原子炉・核融合炉の安全解析上重要な熱流動問題に関して、 実験、解析の両面から研究を行っている。 これらの研究には、密度差置換流の解明、 受動型冷却系システムに関する研究が含まれる。


鉛直噴流による自由液面スロッシングの 実験とシミュレーション

 ・非線形力学(Non-linear Dynamics)

自由液面は非線形境界となっている。 このような非線形境界条件においては、さまざまなカオス的現象が 観測される。本研究室においては、自由液面を含む体系における 非線形現象の先駆的な研究を実施している。

本研究室においては、このような自由液面に関する非線形現象だけではなく、 熱流体におけるカオス(多次元自然循環系カオス)や、 非線形自励振動におけるカオス、分岐、引き込み現象などの 研究を推進している。


自然循環系カオスのシミュレーション
<自由液面の変位により系が切り替わる振動系に関する研究>
大気解放したタンク(サブタンク)と密封したタンク(メインタンク)を連結管で 接続し、メインタンク上部から垂直管を挿入した 連結タンク系 は、メインタンク、 サブタンク、垂直管に液面を有し、全体として液柱振動系を成す。 メインタンクに定常の速度でガスを流入させると、 液面が振動 する。 液面の挙動は、ガスが流出しない状態と流出する状態でそれぞれ線形な方程式で モデル化され、区分線形系となっている。 また 系の区動力となるガスの流入が定常なため、自励振動系となっている。 区分線形モデルを解析することにより、 あるパラメータにおいて系が カオティックな挙動 を示すことが分かった。



 ・可視化工学(Visualization Engineering)
そのままでは目に見えない情報も、レーザホログラフィなどの手法を 応用する事によって、可視化され画像情報に変換される。 これらの可視化画像を情報処理する事により、 大量の情報を非接触でかつ精度良く計測する事が可能になる。 本研究室では、これらの可視化画像から、流速、温度、密度などの 物理量を効率良く解析する手法に関して研究を行うとともに 可視化手法そのものに関しても、最先端の手法を開発している。 全く新しい三次元粒子画像流速測定法(PIV)の提案、 レーザホログラフィを応用したPIV手法の開発、 干渉画像を解析する事により3次元的な密度分布を算出する手法開発、 遺伝的アルゴリズム(GA)の応用研究なども実施している。
ポリマー噴流の可視化

 ・核融合炉第一壁工学(First Wall Engineering)
核融合炉第一壁は、運転中非常に高い熱負荷を受ける。 プラズマと第一壁構造材との相互作用に関する研究を行っている。 熱負荷を受けた後のステンレス材料や黒鉛材料の挙動に を実験および解析により研究している。

実験装置の写真
 last updated:99年04月06日(Tue)

メンバー一覧
氏名e-mail アドレス 電話番号内線
班目 春樹 教授madarame@tokai.t.u-tokyo.ac.jp029-287-8410410
岡本 孝司 助教授okamoto@tokai.t.u-tokyo.ac.jp029-287-8411411
田中 源太郎 助手gentaro@tokai.t.u-tokyo.ac.jp029-287-8412412
井上 順子秘書 inoue@tokai.t.u-tokyo.ac.jp029-287-8412310
櫻井 克己 D2katsumi@tokai.t.u-tokyo.ac.jp 029-287-8413318
新 康弘 M2arata@tokai.t.u-tokyo.ac.jp 029-287-8413413
秋山 寛 M1akiyama@tokai.t.u-tokyo.ac.jp 029-287-8413368
森元 雄一郎 M1morimoto@tokai.t.u-tokyo.ac.jp 029-287-8413368
高 漢瑞 (Han Seo Ko) 研究員hanseoko@tokai.t.u-tokyo.ac.jp 029-287-8413413
二木 正一郎 研究員niki-s@tokai.t.u-tokyo.ac.jp 029-287-8413413
佐藤 聡 研究員ushiku@tokai.t.u-tokyo.ac.jp 029-287-8413413
杉井 康彦 研究員sugii@tokai.t.u-tokyo.ac.jp 029-287-8413413
関係者/卒業生

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sekkei@tokai.t.u-tokyo.ac.jp