1995 Fiscal Year Annual Research Report
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07650205
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| Research Category |
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
田中 敏嗣 大阪大学, 工学部, 助手 (90171777)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川口 寿裕 大阪大学, 工学部, 助手 (80234045)
辻 裕 大阪大学, 工学部, 教授 (10029233)
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| Keywords | 混相流 / 固気二相流 / 乱流 / 数値スミュレーション / LES |
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| Research Abstract |
1.LESの乱流モデルに対する粒子の影響のモデル化
LESで用いられる乱流モデルであるSGS(Subgrid-Scale)モデルに固体粒子の影響の導入に関する検討と文献調査を行った。
2.計算プログラムの開発と計算
流れ場としてチャネルを下向きに流れる固気二相流をとりあげ、LESによる流れの数値解析プログラムの開発を行った。まず、粒子の存在しない単相の流れについての計算を行ない、報告されている測定結果との比較を行うことにより、計算コードの確認と十分な精度を得るために必要な計算条件について調べた。その結果、気流速度分布、乱れ強度に関して、ほぼ従来のLESによる報告例と同様の一致が得られた。
次に、計算コードを固気両相関の運動量交換を考慮したものへの拡張を行った。粒子運動の計算にはDSMC法の適用をまず検討したが、気流乱れなどに関する詳細な報告例は希薄な場合に限られていることと、本研究のではまず実験との比較が重要となるため、DSMC法のかわりに粒子の運動をLagrange的に追跡し決定論的に粒子間衝突を取り扱う方法を採用した。ただし、SGSモデルに固体粒子の影響はここでは無視された。
数値シミュレーションの結果から、粒子の変動速度について実験結果をよく表すことがわかった。さらに、粒子の拡散および変動速度に対する粒子間衝突の影響が大きいことが明らかとなった。また、小粒子の場合に乱流強度が減少する結果が得られた。
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