気液二相流計算における適切なPhase-Field変数の検討

A Study of appropriate Phase-Field variables for gas-liquid two-phase flow simulations

杉原 健太 ; 小野寺 直幸   ; 井戸村 泰宏   ; 山下 晋   

Sugihara, Kenta; Onodera, Naoyuki; Idomura, Yasuhiro; Yamashita, Susumu

原子力機構では過酷事故時における原子炉内溶融物の移行挙動解析のために多相多成分熱流動解析コードJUPITERの開発を進めている。現在、JUPITERコードではTHINC/WLIC法という高精度な界面追跡法を採用しているが界面から微小な流体率が剥がれるという問題を抱えているため、保存型Allen-Cahn方程式というPhase-Field法を界面追跡法として代わりに適用することを検討している。3次元の液滴振動問題の振動周波数と減衰率を理論解と比較することで、適切なPhase-Fieldパラメータを検討する。

We have been developing a multi-phase multi-component thermal-hydraulic simulation code JUPITER to analyze the migration behavior of molten materials in nuclear reactors under severe accident conditions. In order to improve the interface tracking method of the JUPITER code, the applicability of the phase-field method is studied. In this study, we apply the phase-field method to the JUPITER code and compare it with the theoretical solution of the droplet oscillation phenomenon to investigate the sensitivity of the method against hyper parameters or phase field parameters.