密度成層下における噴流の流動解析へのデータ同化の適用

Application of data assimilation to flow analysis of a jet into a density stratified layer

和田 高幸*; 石垣 将宏* ; 廣瀬 意育  

Wada, Takayuki*; Ishigaki, Masahiro*; Hirose, Yoshiyasu

過酷事故時、格納容器内部では3次元的流体挙動が支配的であり、その解析には数値流体力学(CFD)が有効である。本研究では、CFD解析の精度向上の手法としてデータ同化を考え、噴流のCFD解析に対しデータ同化を適用し、解析精度向上のための条件を明らかにすることを目的とする。格納容器をスケールダウンし模擬した円柱容器内の密度成層にジェットが貫入する流れ場を考える。この流れ場の解析に対し、局所アンサンブル変換カルマンフィルタを用いて双子実験を行った。観測点を均等に配置し、観測データとして速度、温度、ヘリウム質量分率を用いたところ、ガス濃度分布の解析精度が向上した。さらに噴流近傍の観測点密度を高めることで速度場の解析精度も改善した。本研究により、データ同化による解析精度の向上には、観測点の配置が重要であることが分かった。

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