Ishii-Grolmes実験相関式の数値的再現に関する考察

Discussion of the numerical reproduction of the Ishii-Grolmes experimental correlation

海老原 健一   ; 渡辺 正

Ebihara, Kenichi; Watanabe, Tadashi

液滴発生が起こり始める基準を表すIshii-Grolmes実験相関式は、格子ボルツマン法によって再現されている[海老原他、ながれ23, 253(2004)]。そのシミュレーションでは、水平層状二相流の界面上に生成された波から液滴がちぎれる様子が観察される。この実験相関式の再現に対する数値計算的及び物理的影響を、本論文において議論する。数値計算的影響として、計算格子の離散化がシミュレーション結果に影響を及ぼすが、実験相関式再現のシミュレーションは、十分な格子サイズにおいて行われていたことが確認された。また、物理的影響として、生成される波の形状と流速分布が、シミュレーション結果に影響を与えていることが見られた。

The Ishii-Grolmes experimental correlation, which represents the inception criteria of the droplet entrainment, has been reproduced by the lattice Boltzmann simulation[Ebihara et al., Nagare 23, 253(2004)]. It has been observed in the simulation that the droplet broke off the wave which was generated on the smooth interface of the horizontal stratified two-phase flow. The numerical and physical influence on the reproduction of the experimental correlation is discussed in this paper. It is verified that the lattice size was enough for the reproduction of the experimental correlation though the discretization of the lattice affects the simulation result numerically. It is also seen that the shape of the generated wave and the flow velocity distribution affect the simulation results as the physical influence.