広い範囲の速度,ボイド率を有する気液二相流解析のための数値解法の開発

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15560128
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 申 炳録 東北大学, 流体科学研究所, 助教授 (30235767)
• 研究分担者: 徳増 崇 東北大学, 流体科学研究所, 講師 (10312662) ; 山本 悟 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90192799)
• キーワード: キャビテーション流れ / 非平衡凝縮 / 気液二相流れ / 低マッハ数 / ボイド率 / 数値流体力学

研究概要

本研究は、キャビテーションまたは非平衡凝縮を伴う気液二相流れに対して、非圧縮性の支配的な低マッハ数(一様マッハ数0.001以下)流れから圧縮性の超音速流れまでの、広い範囲(0から1まで)のボイド率(液体における気相の体積分率)が混在する流れが解析できる数値解法の開発を目的として行われた。本年度はまず気液二相流れの数理モデルとして、筆者らにより提案した局所均質媒体モデルを用い、熱力学的関係に基づく相変化モデルを加えた。また、圧縮性/非圧縮性混在の流れを精度を良く解析するため、密度をベースとする基礎方程式にPreconditioningを施した新たな数値解法を提案した。本研究成果は、いくつかの国際会議と雑誌で発表された。

研究成果

• [文献書誌] Shin B.R: "Receptivity of a TVD Scheme in Incompressible Blow Analysis"Trans.Japan Society for Aeronautical and Space Science (JSASS). 46・152. 96-103 (2003)
• [文献書誌] Shin B.R., Yamamoto S., Yuan X.: "Application of Preconditioning Method to Gas-Liquid Two-Phase Flow Computations"Proc.4th ASME-JSME Joint Fluids Engineering Conference, ASME FED'03. ASME-FED SM45388. 1-11 (2003)
• [文献書誌] Yamamoto S., Niiyama D., Shin B.R.: "Preconditioned High-Resolution Scheme for Gravitational Flows with Condensation"Proc.4th ASME-JSME Joint Fluids Engineering Conference, ASME FED'03. ASME-FED SM45390. 1-10 (2003)
• [文献書誌] Shin B.R., Yamamoto S.: "A preconditiong Method for Two-Phase Flows with Cavitation"Proc.5th Asian Computational Fluid Dynamics Conference. 110. 1-6 (2003)
• [文献書誌] Yamamoto S., Niiyama D., Shin B.R.: "A Numerical Method for Grarvtational Condensate Flows with Structure"Proc.5th Asian Computational Fluid Dynamics Conference. 109. 1-6 (2003)