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複雑形状近傍の超臨界熱流動における温度場解像度を飛躍的に向上させる数値解法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K18007
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 流体工学
研究機関東北大学

研究代表者

古澤 卓  東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (80637710)

研究協力者 山本 悟  東北大学, 大学院情報科学研究科, 教授 (90192799)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード数値流体力学 / 超臨界流体 / 直交格子法 / メッシュレス法 / マルチフィジックス流動 / 自然対流
研究成果の概要

超臨界水や超臨界二酸化炭素は産業界での利用が急速に拡大している.化学工学における溶媒や発電システム,熱交換機における冷媒などでの利用例では,複雑な流路形状を持ち,壁面近傍において加熱および冷却を伴う.本研究では前処理法と熱物性値算出パッケージを用いた超臨界流動解析手法に直交格子法とメッシュレス法に基づくハイブリッド手法を導入し,複雑形状内外の壁面加熱のある超臨界流体の熱流動解析を行った.二次元および三次元流動に適用し,ディンプルなど形状による渦や熱伝達を評価することが可能であることを示した.また,超臨界二酸化炭素のみならず,超臨界水や超臨界メタンへの応用が可能であることを示した.

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Numerical Investigation of Transonic Supercritical CO2 Flows with Nonequilibrium Condensation in a Laval Nozzle2018

    • 著者名/発表者名
      Hironori MIYAZAWA, Takashi FURUSAWA, Satoru YAMAMOTO
    • 雑誌名

      Proc. 6th International Supercritical CO2 Power Cycles Symposium

      巻: 1 ページ: 1-13

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical Simulation of Three-dimensional Internal flows of Transcritical Fluid with Cartesian Mesh Method2017

    • 著者名/発表者名
      Takashi Furusawa, Kenji Kagaya, Satoru Yamamoto
    • 雑誌名

      Proc. of 9th JSME-KSME Thermal and Fluids Engineering Conference

      巻: TFEC9-1092 ページ: 1-5

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Inlet Wetness on Transonic Wet-steam and Moist-air Flows in Turbomachinery2017

    • 著者名/発表者名
      Satoru Yamamoto, Shota Moriguchi, Hironori Miyazawa, Takashi Furusawa
    • 雑誌名

      International Journal of Heat and Mass Transfer

      巻: 119 ページ: 20-732

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mathematical modeling and computation of high-pressure steam condensation in a transonic flow2017

    • 著者名/発表者名
      Takashi Furusawa, Satoru Yamamoto
    • 雑誌名

      Bulletin of JSME, Journal of Fluid Science and Technology

      巻: 12-1 ページ: 1-11

    • NAID

      130005302859

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Numerical Simulation of Transonic Nozzle Flows with Nonequilibrium Condensation2016

    • 著者名/発表者名
      Takashi Furusawa, Henrike Erhard, Hironori Miyazawa, Satoru Yamamoto
    • 雑誌名

      Proc. of 13th International Conference on Flow Dynamic

      巻: 1 ページ: 110-111

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Numerical Simulation of Thermal Convection In a Supercritical State with Cartesian Mesh Method2016

    • 著者名/発表者名
      Takashi Furusawa, Masaaki Tange, Satoru Yamamoto
    • 雑誌名

      Proc. the 4th International Forum on Heat Transfer

      巻: IFHT2016-1939 ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Numerical Analysis of High Pressure CO2 Flows with Nonequilibrium Condensation2017

    • 著者名/発表者名
      Takashi Furusawa, Hironori Miyazawa,Shota Moriguchi, Satoru Yamamoto
    • 学会等名
      Proc. of 14th International Conference on Flow Dynamics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高圧条件における二酸化炭素のラバルノズル内部非平衡凝縮シミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      古澤卓,宮澤弘法,森口昇太,山本悟
    • 学会等名
      第31回数値流体力学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 臨界点近傍条件における遷音速ノズル内部流動シミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      古澤卓,宮澤弘法,山本悟
    • 学会等名
      日本機械学会2017年度年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 高圧条件下の二酸化炭素流動解析に関する数理モデル2016

    • 著者名/発表者名
      古澤卓,宮澤弘法,山本悟
    • 学会等名
      日本機械学会流体工学部門講演会
    • 発表場所
      山口大学工学部常盤キャンパス(山口県宇部市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 高圧条件における水蒸気のノズル内部の非平衡凝縮シミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      古澤卓,宮澤弘法,山本悟
    • 学会等名
      第30回数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-03-29  

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