格子ボルツマン法による水平層状二相流における液滴発生のシミュレーション

The Lattice Boltzmann simulation of the droplet creation in the horizontal stratified two-phase flow

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を水平層状二相流における液滴発生のシミュレーションに適用した。幾つかの流動状態において、液滴が界面上からちぎれる様子が観察された。また同時に、各々の場合において、流動状態を特徴付ける無次元数を測定した。シミュレーションに対する計算格子の長さや幅の影響を調べた後、液滴発生と測定された無次元数との関係を、IshiiとGrolmesによって実験結果に基づいて提案された相関式と比較した。その結果、シミュレーション結果は、実験データと相関式と差の範囲において、相関式を再現していることがわかった。

The lattice Boltzmann method for one-component two-phase fluid is applied to the simulation of the droplet creation in the horizontal stratified two-phase flow. It is observed in several flow states that the droplet tears from the interface wave. The dimensionless numbers that characterize the flow state are also measured during the simulations. After checking the influence of the lattice length and width to the simulation result, the relation between the droplet creation and the measured dimensionless numbers is compared with the inception criteria of the droplet creation that was proposed on the basis of experimental data by Ishii and Grolmes. It was found that the simulation results are included in the devitation of experimental data from the correlation of Ishii-Grolmes.