T字合流部における非定常枝噴流挙動に着目した流体-構造熱連成問題の研究

Investigation on fluid-structure thermal interaction related to eddy structure on branch jet in T-junction

田中 正暁  ; 瀧田 宏樹*; 文字 秀明*; 大島 宏之

Tanaka, Masaaki; Takita, Hiroki*; Monji, Hideaki*; Ohshima, Hiroyuki

T字合流部体系を対象に、枝管側の主管壁の一部をアルミニウム板(構造物)として、構造物内部,表面及び表面近傍流体の温度計測試験を実施するとともに、試験条件を対象として流体-構造熱連成解析を実施した。試験結果との比較により流体-構造熱連成解析によって妥当な解が得られることを確認し、非定常流動現象と構造中の温度変動特性との関係について明らかにした。また、サーマルストライピング評価を精度よく行うためには、壁面との熱連成を考慮する必要があることを示した。

Water experiment and numerical simulation under thermal interaction conditions between fluid and structure were conducted for a T-junction piping system (T-pipe) consisting of a rectangular duct for main stream and a circular pipe for branch stream. Numerical results were compared with the experimental results and indicated that the fluid-structure thermal interaction was necessarily considered for thermal fatigue estimation in the thermal striping phenomena because fluid temperature distribution near the wall was much affected by the thermal interaction.