Development and verification of unstructured adaptive mesh technique with edge compatibility

エッジ整合性を有する非構造解適合格子の開発と検証

伊藤 啓; 功刀 資彰*; 大島 宏之

Ito, Kei; Kunugi, Tomoaki*; Ohshima, Hiroyuki

ナトリウム冷却大型高速炉の設計合理化においてガス巻込みの抑制が重要な課題となっているため、著者らはガス巻込み現象を再現できる高精度気液二相流数値解析手法の開発を行っている。その一環として、本研究では2次元非構造解適合格子の開発と検証を行う。開発においては、分割を繰返し行った際のセルの歪みを防止するために等方的セル分割手法を採用し、また、細分化セルと非細分化セル間におけるエッジの非整合(ハンギングエッジやハンギングノードが存在する状況)を防止するため、周囲セルの分割状態に応じて特殊分割を行う接続セルを導入した。正方形キャビティ問題を対象とした検証を行った結果、開発した2次元非構造解適合格子を用いることで、構造格子よりも少ない格子数で高い解析精度が得られることを確認した。

In a design study of the large-sized sodium-cooled fast reactors in Japan, one key issue to establish an economically superior design is the suppression of a gas entrainment phenomenon (GE). Therefore, we are developing a high-precision CFD method to evaluate the GE phenomenon accurately. In this study, as one part of the development, a two-dimensional unstructured adaptive mesh technique is developed and verified. In the two-dimensional unstructured adaptive mesh technique, each cell is isotropically subdivided to reduce distortions of cells. In addition, a connection cell is formed to eliminate the edge incompatibility between refined and non-refined cells. Finally, the present unstructured adaptive mesh technique is verified by solving well-known driven cavity problem and as a result, the present unstructured adaptive mesh technique succeeds in providing a high-precision solution with less number of cells than the structured mesh.