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Three-dimensional analysis on thermo-fluiddynamics in piping with WINDFLOW

WINDFLOWコードによる配管内3次元熱流動解析

丸山 結; 五十嵐 実; 中村 尚彦; 日高 昭秀  ; 橋本 和一郎; 杉本 純; 中島 研吾*

Maruyama, Yu; Igarashi, Minoru; Nakamura, Naohiko; Hidaka, Akihide; Hashimoto, Kazuichiro; Sugimoto, Jun; Nakajima, Kengo*

WINDFLOWコードは、圧縮性粘性流体を対象とした3次元熱流動解析コードである。本コードでは、三角形及び四角形セルにより流路断面を分割できるハイブリッド格子を採用している。WINDFLOWを配管信頼性実証試験(WIND)計画で実施した配管内熱流動試験の解析に適用した。本実験では、アルゴンガスを温度勾配を持つ水平配管内に1.0~7.1Ne/秒の体積流量で供給し、気体の温度分布を測定した。解析の結果、自然対流に起因する配管断面2次流れの形成が予測された。また配管壁近傍において急峻な温度勾配が形成され得ることが判明した。実験との比較では、軸方向温度分布に関しては差異が見られたが、半径方向温度分布については、定性的に実験結果を再現することができた。今後、乱流モデル、配管構造材内熱伝導モデル等を加える計画である。

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