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Direct Numerical Simulation of Liquid Sodium Droplet Combustion in Forced Convection Air Flow

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岡野 靖; 山口 彰

Okano, Yasushi; Yamaguchi, Akira

直接シュミレーションによる数値解析手法を用いた強制対流場におけるナトリウム液滴の燃焼解析コードCOMET(Sodium Droplet Combustion Analysis Methodology using Direct Numerical Simulation in 3-Dimensional Coordinate)の開発を行った。強制対流場の計算に拡張MAC法を用いる点、化学反応種の拡散計算を行う点、液滴と雰囲気大気間での物質およびエネルギー輸送を考慮する点、ナトリウムに関する化学反応計算に圧力平衡定数法を用いる点および気体分子運動論により混合気体の物性値を堆算する点に特長がある。単一の球状ナトリウム液滴が流速一定の一様な流れ場に置かれた場合の燃焼シュミレーションを実施した。液滴直径の時間変化がd2法則と良い一致を示すと共に、燃焼・発熱の状況やナトリウム化合物の生成・消滅・移行挙動に関する知見が得られた。

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