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渡辺 正
日本原子力学会第34回炉物理夏期セミナーテキスト, p.113 - 132, 2002/07
ボルツマン方程式の熱流動計算の応用として、直接シミュレーションモンテカルロ(DSMC)法,格子ガス(LG)法,格子ボルツマン(LB)法について、それぞれの手法の概要を解説する。また、計算例としてDSMC法による熱対流の発生と対流状態間遷移,LG法による流れ場における二相の分離と混合過程,LB法による液滴の合体分裂と定常液滴流のそれぞれのシミュレーション結果について示す。
宋 小明*; 大平 博昭
PNC TN9410 96-102, 40 Pages, 1996/04
高速炉の炉上部構造におけるカバーガス領域の熱流力特性と遮蔽プラグの温度特性とを連成させて解析する熱流体-構造連成解析コード(FLUSH)を、大洗工学センターで過去に実施した実験結果を用いて検証した。解析では、ナトリウム液面を模擬したアルミニウムの高温面からの輻射伝熱をも考慮し、カバーガスの自然対流による熱流力特性と回転プラグを模擬した構造物の温度場とを2次元体系でモデル化し、実験で行われたナトリウムミストを含まない8ケースの条件とした。解析の結果、8ケースの実験条件に対して、カバーガス領域の流速及び温度分布と模擬回転プラグ内の半径方向及び軸方向の温度分布の両者が熱的に連続した状態で得られた。また、本8ケースではカバーガス領域と模擬回転プラグ間の境界温度は同傾向であり、境界温度の平均値は実験結果と1.3%以下の差で一致した。さらに構造物内の温度分布は、カバーガス自然対流による影響が支配的であり、輻射伝熱の効果は比較的小さくアルミニウム板の温度が400
以下であれば無視できることがわかった。
竹永 秀信; 清水 勝宏; 朝倉 伸幸; 辻・飯尾 俊二*; 嶋田 道也; 菊池 満; 内野 喜一郎*; 村岡 克紀*
Nuclear Fusion, 35(7), p.853 - 860, 1995/00
被引用回数：5 パーセンタイル：24.58(Physics, Fluids & Plasmas)JT-60Uの高イオン温度Hモードにおける、粒子閉じ込め特性について議論した。まず中性子輸送解析コードDEGASとDの放射光測定を組み合わせた、中性粒子挙動解析より、粒子閉じ込め時間(
)の定量的評価を行った。その結果、は平均電子密度に強く依存すること、とエネルギー閉じ込め時間の比は1-2の範囲にあること、周辺のイオン温度とともにが増加することを明らかにした。さらに周辺部でのパワーバランスにおける、粒子閉じ込めの役割を調べるために、粒子閉じ込めに関連するパワー損失である荷電交換損失および熱滞留損失を定量的に評価した。またこれらの値を用いて、熱伝導損失を見積り、最終的に熱伝導係数(x)を求めた。その結果、周辺パワーバランスにおける、荷電交換損失および熱対流損失の寄与は小さく、周辺のxが大きく変化することを示した。
渡辺 正; 町田 昌彦*; 蕪木 英雄
シミュレーション, 13(2), p.118 - 124, 1994/06
本稿は『シミュレーション』誌の小特集「水、ミクロからマクロまで」に寄稿するものである。ここでは、ミクロな分子運動の総体としてマクロな流動現象をシミュレートする計算手法として、直接シミュレーションモンテカルロ法(DSMC法)を用い、非平衡な熱流体現象の代表的な例であるレイリー・ベナール系をシミュレートした例について紹介した。DSMC法による流動計算法の概要を説明し、巨視的な熱対流現象が分子運動のレベルから計算できること、流体方程式の解との比較から、計算結果は定性的にばかりではなく定量的にも妥当なものであること、対流の発生時には巨視的な流れの発達の前に場の変動量の空間的な相関が強まること等を、最近の原研情報システムセンターでの研究結果をもとに解説した。
山中 馨*
JAERI-M 7314, 15 Pages, 1977/10
無衝突ドリフト・テアリング・モード乱流による熱の生成及び輸送について解析した。スラブ・モデルを用いsingular layerの内側に乱流状態を仮定した。準線形理論により速度速間内の拡散方程式を解き、電子の平衡分布関数の時間変化を調べた。分布関数はマックスウェル型からflat-top型に移行する。またこの変化による熱の生成率は大きい。熱生成率は温度勾配・数密度勾配により空間変化をうけるが温度勾配による効果はその勾配を緩和するように働く。一方、熱輸送では摂動をうけた磁力線が不均一性の方向へ曲がり磁力線沿いの熱伝導を不均一性の方向へガイドする機構を調べた。対流・拡散の二つの機構とも同程度に重要である。この二つの機構とも、温度勾配・密度勾配両方により引き起される。熱拡散係数はMHD領域のものよりも、線形段階では大きく、一例としてPLTの数値を用いると20倍程度となる。
稲垣 厚至*; 小野寺 直幸; 神田 学*; 青木 尊之*
no journal, ,
都市大気環境はマルチスケールの現象であるため、高解像度および広域の計算を実施する必要がある。本研究では、GPUスーパーコンピュータであるTSUBAMEを用いたラージエディ・シミュレーション手法を用いて都市大気境界層を解析することを実現した。統計量として、都市キャノピー内の値を比較することで、解析手法の妥当性を示す。
