| 研究概要 |
円筒が回転する同心二重円筒における単相の流れ,つまりテイラー渦流に軸方向流れ,さらに気体が導入された気液二相流において,高速A/Dコンバータによって取り込まれた流動特性の1つである圧力変動と流れの様子との関連を調べた.また,内筒の直径を大きくすることによるせん断力の影響についても検討を行った.
圧力変動のフラクタル解析を行った結果,流動様式の変化するところでアトラクタ次元の変化が僅かに認められたが,流動様式判別の明確な指針とはならなかった.また,内筒の直径を大きくした場合,流動様式は従来のものとほぼ同様のものが観測されたが,スパイラルのピッチなどの定量的な特性量は異なり,せん断力の影響が見られた.せん断力が強くなることにより,容積流量比の関数で表すことができていたエネルギー損失が容積流量比のみでは表すことができないこともわかった.今後,どのようなパラメータが支配的であるのかについて検討する予定である.
来年度より行う予定であった熱流体解析ソフトPHOENICSについての基礎的な操作方法,解析方法,留意点などについて検討を行い,本研究で対象とする同心二重円筒における数値シミュレーションが可能であり,テイラー渦流での気泡や粒子の挙動を解明する手法として非常に有用であることがわかった.さらに,本年にバ-ジョンアップしてより使いやすく,計算の高速化や高度の計算ができることもわかった.
したがって,実験および数値シミュレーションの両面から内筒が回転する同心二重円筒における気液二相流の流動のメカニズムが解明可能であることがわかった.
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