Multi-Phase Field法を用いた気泡流解析

Optimization of phase field variables in bubble rise analysis

杉原 健太 ; 小野寺 直幸   ; Sitompul, Y.  ; 井戸村 泰宏   ; 山下 晋   

Sugihara, Kenta; Onodera, Naoyuki; Sitompul, Y.; Idomura, Yasuhiro; Yamashita, Susumu

多数の気泡を含む流れを計算する場合、従来の界面捕獲法を用いた気液二相流解析では、接近した気泡同士が数値的に合体するため、実験で観察される気泡同士の反発のような流れを再現することが困難である。本研究では、Multi-Phase Field法を用いて、各気泡を独立した流体率で表現することにより、数値的な気泡合体を抑制する。提案手法の適用性を気泡流解析と実験結果の比較により検証する。

When calculating a flow containing many bubbles, it is difficult to reproduce the flow pattern observed in experiments because bubbles that are close to each other merge numerically in gas-liquid two-phase flow analysis using the conventional interface capturing method. In this study, the Multi-Phase Field method is used to prevent the numerical bubble merging by representing each bubble using an independent fluid fraction function. The applicability of the proposed method is verified by comparing bubbly flow analysis with experimental results.