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海老原 健一; 渡辺 正
第18回数値流体力学シンポジウム講演要旨集(CD-ROM), 7 Pages, 2004/12
液滴発生が起こり始める基準を表すIshii-Grolmes実験相関式は、格子ボルツマン法によって再現されている[海老原他、ながれ23, 253(2004)]。そのシミュレーションでは、水平層状二相流の界面上に生成された波から液滴がちぎれる様子が観察される。この実験相関式の再現に対する数値計算的及び物理的影響を、本論文において議論する。数値計算的影響として、計算格子の離散化がシミュレーション結果に影響を及ぼすが、実験相関式再現のシミュレーションは、十分な格子サイズにおいて行われていたことが確認された。また、物理的影響として、生成される波の形状と流速分布が、シミュレーション結果に影響を与えていることが見られた。
日本混相流学会*; 三流体詳細熱流動解析コード検討専門委員会*
PNC TJ9565 94-001, 530 Pages, 1994/03
本研究では、三流体モデルに基づく混相流の数値解析技術の高度化を目的として、(1)数値計算手法の改良、(2)質量輸送の構成方程式に関する調査検討、(3)抗力と剪断応力の構成方程式に関する検討、(4)水・蒸気系及び水・空気系実験データの構築と解析、(5)環状噴霧流の実験技術に関する調査、(6)基礎方程式に関する検討が3年間にわたって実施された。その結果、支配方程式の完全な多流体モデル化、三流体モデルの数値的安定性の解明、安定性に優れた解法の確立、適切性の判定、数学的に適切で物理的にも合理的な基礎方程式系の提示、液滴付着率、発生率に関する既存の構成方程式の定量的比較検討、界面せん断力、壁面摩擦、液膜厚さの理論的評価方法の提示がなされた。また、実験解析により、現状のFIDASのモデルにより、大気圧条件下の限界熱流束を精度良く予測できること、及び水・空気系環状噴霧流の液膜厚さ、液滴流量に関しても定性的に良好に予測できることが確認された。
日本混相流学会*; 三流体詳細熱流動解析コード検討専門委員会*
PNC TJ9565 92-001, 173 Pages, 1992/05
本研究は、三流体モデルに基づく熱流動解析の高度化を目的としている。高度化の対象は、流れのモデル、構成方程式、数値計算手法の3項目である。各項目に対して、現状の調査検討が実施された。その結果、高度化の方策を提示することができた。また、今後の構成方程式の高度化に役立つ水・蒸気系及び水・空気系実験データベースが収集された。数値計算法に関しては、計算効率を向上させるための方法が提示された。この方法により、計算速度は約20倍に向上した。
堀口 直樹; 吉田 啓之; 中尾 泰大*; 金子 暁子*; 阿部 豊*
no journal, ,
原子炉における炉心溶融を伴うシビアアクシデント時において、放射性物質の拡散を抑制し、かつ格納容器の保護のため除熱および減圧するための手段としてフィルタードベントがある。本研究は、ベンチュリースクラバー(VS)を用いたフィルタードベントの作動特性を明らかにすることを目的として、実験ならびに解析を行っている。これまでの研究により、比較的速い気相流速条件下では、既存のVS除染性能評価モデルで仮定されている自吸口近傍のみではなく、拡大部においても液滴が発生することが観察された。そこで本報告では、VSの拡大部を対象とした詳細な可視化試験を行った。その結果、拡大部では、複雑かつVSに特徴的な流れ場が形成されており、液膜(水)の滞留や逆流などを伴うことを明らかにした。また、この滞留などが発生している部分からは、自吸口部分とは異なるメカニズムにより液滴が発生することが想定されたため、観察結果を基に液滴の発生機構について検討した。
堀口 直樹; 吉田 啓之; 成島 勇気*; 上遠野 健一*
no journal, ,
ドライアウト現象の予測では、環状噴霧流における液滴の液膜からの発生、液膜への付着が重要な現象であり、液滴発生・付着係数を求めるための相関式が数多く提案されているが、現象の複雑さ、実験の困難さから液滴発生・付着現象の解明が課題である。この現象解明には詳細数値シミュレーションが有効であるが、相関式との比較による妥当性の確認が必要である。本発表では、日本原子力研究開発機構が開発する数値解析コードTPFITを用いた環状噴霧流の詳細数値シミュレーションを実施し、このデータから定量化した液滴発生・付着係数を相関式と比較した結果について述べる。
