ナトリウム燃焼詳細解析コードSOLFASの開発; パラメータ計算によるコード特性の把握

Development of detailed sodium fire analysis code SOLFAS; Investigation of code characteristics by parametric calculation

大野 修司  ; 森井 正*; 広井 博*; 姫野 嘉昭

not registered; Morii, Tadashi*; Hiroi, Hiroshi*; Himeno, Yoshiaki

〔目的〕 ナトリウム燃焼時の雰囲気ガスや構造物への熱伝達特性及び消費される酸素などの物質伝達特性を詳細に解析するために開発しているナトリウム燃焼詳細解析コードSOLFAS(Sodium Leak Fire and Aerosol Analysis Code System)のVersion-0.1について、その数値解析手法、計算アルゴリズムなどコードの基本的な特性を把握する。〔方法〕 2次元長方形体系内の質量、運動量、エネルギーの各保存式を解くバージョンで、単成分流体の水平平板層流自然対流熱伝達問題のパラメータ計算を行ない、各パラメータが結果の精度・計算時間等に及ぼす影響を調べた。〔結果〕 高精度の解を得るためには空間的な計算セルの分割法を検討することが必要であり、また計算時間節減のためにはタイムステップ、収束条件、緩和係数、加速係数等のパラメータが大きく影響することがわかった。また、これらのパラメータを適切に設定すると、層流の全範囲にわたる妥当な計算結果が得られることを確認した。

[objectives] The detailed sodium fire analysis code, SOLFAS (Sodium Leak Fire and Aerosol Analysis Code System), is under development to make more accurate calculation for heat/mass transfer during a sodium fire. Objective of the present study is to investigate basic characteristics of version-0.1 of the code in regard to the solution scheme and the numerical algorithm. [Methods] Parametric calculations of single-phase one-component laminar natural convection heat transfer on a horizontal plane were conducted to investigate the dependence of some parameters on the calculated results as well as the CPU-time. [Results] Present study revealed that distribution of the calculational cells plays an important role to obtain results with high accuracy. The CPU-time strongly depended upon such parameters as time step, convergence condition, relaxation factors, over-relaxation factor, and so on. By selecting appropriate values for these parameters, reasonable results were obtained in the wide laminar flow region.