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論文

System pressure effect on density-wave instability; Simplified model analysis and experiments

柴本 泰照; 井口 正; 中村 秀夫; 久木田 豊*

Proceedings of 11th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-11) (CD-ROM), 11 Pages, 2003/04

沸騰垂直流路の安定限界における系圧力の影響について、解析的及び実験的な検討を行った。モデル作成は、Wallis-Heasleyの熱平衡・一次元均質流モデルに基づいて行った。システムの特性方程式が解析的に解けるように、通常ムダ時間要素で表現される入口流速に対する各種応答を一次遅れ要素によって表した。これは、近似表現ではあるが、特性方程式内で個々の要素を分離して表現できるため、不安定に対する支配因子の特定が容易となる。提案した簡易モデルについて、Ishii-Zuber安定マップ上で実験データと比較した。安定限界を示す実験データは、系圧力に大きく依存する結果となった。本モデルによる予測値は、二相流域の圧力損失に対する系圧力の影響を考慮することで、実験データをよく予想できた。また、システムの固有振動数は、二相流の通過時定数と密接に関係し、これもモデルでよく予測できた。

論文

非圧縮性NS方程式における圧力方程式の並列解法

市原 潔*; 横川 三津夫; 蕪木 英雄

計算工学講演会論文集, 1(1), p.377 - 380, 1996/05

3次元非圧縮性流体コードに現われる圧力ポアソン方程式の並列化の例を示す。解法として赤黒SOR法、PCG法をとりあげ、ベクトル並列計算機VPP500において、スケーラビリティの評価を行った。赤黒SOR法については、スカラ並列計算機Paragonにおいても並列化を行い、VPP500におけるスピードアップ率と比較した。Paragonの場合は、スケーラビリティを阻害する要因が通信時間の増大のみであるのに対し、VPP500の場合は、それに加えてベクトル化率の低減化が関与することが定量的に示された。また、PCG法の場合は、DOループに含まれる演算のベクトル長が短いために、DOループ分割によるスケーラビリティの阻害がより顕著に現われることが判明した。

報告書

非圧縮性NS方程式における圧力方程式の並列解法と評価

市原 潔*; 横川 三津夫; 蕪木 英雄

JAERI-Data/Code 96-012, 43 Pages, 1996/03

JAERI-Data-Code-96-012.pdf:1.26MB

3次元圧縮性ナビエ・ストークス方程式のうち、最も計算時間を要する圧力方程式にDOループ分割による並列化を行った。red-black SOR法による並列化されたプログラムをVPP500およびParagon上で実行した結果、両者ともスケーラビリティの低下がPE数の増加とともに現われる傾向を共通している。その原因は、VPP500の場合は通信時間の増大とベクトル化効率の2つであるのに対し、Paragonの場合は通信時間の増大のみに依存していることが判明した。また、PCG法の不完全LU分解法にred-black SOR法を適用してVPP500上で実行した時は、PE数が1の場合は反復による実行ステップ数の増加にもかかわらず高いベクトル化効率による若干の実行時間短縮が図れる。しかし、PE数が4以上では、ベクトル化効率低下が著しいため、並列化のメリットが現れにくいことが判明した。

論文

Numerical simulation of strong evaporation and condensation for plasma-facing materials

功刀 資彰; 安田 英典*

Fusion Engineering and Design, 28, p.162 - 169, 1995/00

 被引用回数:1 パーセンタイル:18.1(Nuclear Science & Technology)

プラズマ対向材料(例えば、炭素、タングステン及びベリリウムなど)の超高温域(例えば、10000K以上)における真空中での蒸発・凝縮速度及び蒸気圧力などはそれほど明確にされていない。本報告は、これらプラズマ対向材料の蒸発・凝縮速度を評価するために開発した2つのコード、(1)BKW方程式に基づく差分コード及び(2)直接シミュレーションモンテカルロ法を用いた粒子コードに関するものであり、2手法間の解析結果の比較検討を行うとともに、プラズマ対向材料の候補である炭素、ベリリウム、タングステンについて既存の蒸気圧曲線と解析値との比較を行い解析値の妥当性が示された.

論文

Hydrodynamic and hydraulic studies on void fractions in two-phase flow

山崎 彌三郎; 清水 正之*

Journal of Nuclear Science and Technology, 15(12), p.886 - 898, 1978/00

 被引用回数:3

気液二相流についての流体力学と水力学の方法による二種の基礎方程式を提案した。流体力学的基礎方程式は解析的困難を避けるために、二相流それ自体を取り扱うかわりに、気液間の境界面で同じ圧力と速度とを持つ仮想的な気相と液相の単相流を扱ったものである。また水力学的基礎方程式は、摩擦(相互作用)の項の取り扱いにおいて通常の形式と異なっているが、物理的な見通しが良い。つぎにこの方程式を数学的に解析し、ボイド率を中心とした物理量の間の関係を論じた。流体力学的方程式は、ボイド率の分布が圧力損失や速度分布と関係することを、示しているが、二相流の軸対称な層流の場合に、その具体的な関係式を求めた。水力学的方程式によっては、ボイド率と気液間の相互作用力との関係を論じたが、垂直上昇二相流に対しては実験値との関係も明らかにした。

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