格子ボルツマン法による矩形断面流路における水平層状二相流の界面成長に対する流路幅の影響の評価

Evaluation of influence of pipe width on interfacial growth of horizontal stratified two-phase flow in rectangular pipe by lattice Boltzmann method

海老原 健一   ; 渡辺 正

Ebihara, Kenichi; Watanabe, Tadashi

一成分二相格子ボルツマン法によって、その幅が高さより狭い矩形断面流路内における水平層状二相流のシミュレーションを行った。3種類の異なる流路幅の場合について、二相間の界面成長を測定した。さらに二相流動を特徴付ける無次元数を測定し、それらと界面成長との関係とTaitelとDuklerによって提案された流動様式線図とを比較した。流路幅が狭くなるに従い、シミュレーションにより得られた界面の成長・非成長の境界が大きくなることがわかった。

The horizontal stratified two-phase flow in the rectangular pipe whose width in smaller than the height is simulated by the one-component two-phase lattice Boltzmann method. The interfacial growth between two phases is measured for three cases with the different pipe width and the measured dimensionless number charactering the two-phase flow is compared with the flow regime map proposed by Taitel and Dukler. It is found that the boundary separating the interfacical growth from the non-growth which is obtained by the simulations is larger in the flow regime map when the pipe width is narrower.