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AMR法を適用した非定常ガス巻込み渦解析手法の高度化検討

The Examination of advanced analysis method on unsteady gas entrainment vortex applying AMR method

松下 健太郎 ; 藤崎 竜也*; 江連 俊樹 ; 田中 正暁 ; 内田 真緒*; 堺 公明*

Matsushita, Kentaro; Fujisaki, Tatsuya*; Ezure, Toshiki; Tanaka, Masaaki; Uchida, Mao*; Sakai, Takaaki*

ナトリウム冷却高速炉の冷却材自由液面部におけるガス巻込み渦について、数値解析によりガス巻込み量を評価する手法を開発している。本研究では、計算負荷を抑制し、かつ渦形状の予測精度を確保した解析メッシュの自動作成手法を調査し、その手法としてadaptive mesh refinement(AMR法)を非定常後流渦の体系を対象にすることによって検討した。メッシュ詳細化の基準として渦度、速度勾配テンソルの第二不変量(Q値)および速度勾配テンソルの固有方程式の判別式について検討し、Q値によるAMR法の適用がもっとも効率よく解析メッシュを詳細化できる見通しを得た。

For the gas entrainment vortex at the free surface in sodium-cooled fast reactors, development of the numerical analysis method to evaluate amount of the gas entrainment from the free surface has been developing. In this paper, the automatic creation of analysis meshes which can suppress the calculation cost while maintaining the prediction accuracy of the vortex shape is investigated, and the adaptive mesh refinement (AMR) method is examined to the creation of analysis mesh applying to the unsteady vortex system. The refined mesh based on the criterion evaluated by vorticity, Q-value as second invariant of the velocity and the discriminant for the eigen equation of the velocity gradient tensor is considered, and it found that the AMR method based on Q-value can refine the analysis meshes most efficiently.

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