原子力気液二相流体解析における界面追跡手法の高度化

Improvement of interface capturing method for gas-liquid two-phase flow analysis in nuclear energy field

杉原 健太 ; 青木 尊之*; 小野寺 直幸   ; 井戸村 泰宏   ; 河村 拓馬 ; 下川辺 隆史*; 伊奈 拓也 ; 山下 晋   

Sugihara, Kenta; Aoki, Takayuki*; Onodera, Naoyuki; Idomura, Yasuhiro; Kawamura, Takuma; Shimokawabe, Takashi*; Ina, Takuya; Yamashita, Susumu

原子力機構では多相流解析コードJUPITERを開発し、CPUスパコンを用いた1mm格子解像度のバンドル体系の解析や、更にGPUスパコンを用いた高速化により0.6mm格子解像度の解析を実現した。しかし、以上の解析においても実験結果のボイド率を再現できておらず、更なる高解像度化と気液界面モデルの高精度化が必要となっている。上記課題に対して、今年度のJHPCN課題では、従来の界面の対流項からなる気液界面モデル(THINC/WLIC法)と比較して、界面方向への逆拡散によって数値拡散を抑えることが可能なフェーズ・フィールド法、およびその発展系であるマルチ・フェーズ・フィールド法を適用することで、気液界面捕獲手法を高精度化する。以上の開発により、原子力分野の熱流動解析や産業応用分野の冷却システム等、多数の気泡を含む工学問題における多相流体解析の高精度化が期待できる。以上の内容をポスター発表にて紹介する。

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