Development of structures simulating two-phase flow for the uncertainty evaluation of measurement using the 3D-LIF method

3D-LIF法による測定の不確かさ評価のための二相流模擬構造物の開発

堀口 直樹   ; 柾木 直人*; 金子 暁子*; 吉田 啓之  

Horiguchi, Naoki; Masaki, Naoto*; Kaneko, Akiko*; Yoshida, Hiroyuki

二相流数値シミュレーションの発展に伴い、この妥当性確認のための二相流の界面位置の測定やその不確かさ評価の重要性が増している。蛍光染料を添加して流体の2次元断面を撮影するLIF法に対し、撮影断面の垂直方向への走査機能を追加した3D-LIF (3 Dimensional Laser Induced Fluorescence)法は、界面の3次元測定が可能であるため妥当性確認に有用である。しかし二相流の界面位置は静止していないために測定の不確かさ評価はこれまで困難であった。そこで本研究では、液液二相流を模擬して静止した界面を持つ透明樹脂構造物を製作することで、3D-LIF法による測定の不確かさ評価を行うことを目的とする。本発表では、透明樹脂構造物の開発を目的として、部分的に蛍光染料を添加した透明レジン液を固化させて模擬構造物を製作し、この界面位置を3D-LIF法で測定した結果を述べる。

With the development of numerical simulation for two-phase flow, the importance of the measurement of interface positions of two-phase flow and its uncertainty evaluation is increasing for the validation. The LIF (Laser Induced Fluorescence) method is used to capture the cross-section of a fluid with a fluorescent dye, and the 3D-LIF (3-Dimensional LIF) method is the LIF method given an additional scanning function for the normal direction of the cross-section. The 3D-LIF method is suitable for the measurement of three-dimensional measurement of interface positions, but the uncertainty evaluation of the measurement is difficult because that interfaces of two-phase flow are not static. The final goal of this study is to develop the uncertainty evaluation method of the measurement using the 3D-LIF method by making clear plastic structures simulating two-phase flow, which provide static interfaces. To this end, the objective of the study is to develop clear plastic structures. We report the results to make the structures by solidifying clear liquid resin with partial addition of a fluorescent dye and measure their interface positions using the 3D-LIF method.