境界適合座標系による曲がり円管内層流の数値解析

Numerical simulation of laminar flow in various curved pipes using a boundary-fitted coordinate system

功刀 資彰; 横川 三津夫; 住吉 誠*; 秋山 光庸*; 中西 純一*

Kunugi, Tomoaki; Yokokawa, Mitsuo; not registered; Akiyama, Mitsunobu*; not registered

本報告は、曲がり円管内流れの解析で通常使われている流れ方向の放物型近似を行わず、境界適合座標系で記述した非定常三次元Navier-Stokes方程式を直接数値積分して得られた結果をまとめたものである。非圧縮性粘性流れを対象として管曲がり角度=180゜で曲率半径比Rc/a=9と2、=90゜の場合でRc/a=2を取り扱った。流れはRe=1000の層流で、曲がり円管の上流側に取付けた直管の入口部に2種類(ポアズイユ流,一様流)の流入速度分布を与えた。直管入口での速度分布の曲がり円管入口助走区間における影響を曲率半径比及び曲がり角度をパラメータとして検討した。解析の結果、速度分布及び内外壁面せん断応力の交差点について実験結果とほぼ完全に一致し、本解析法の妥当性が検証された。

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