機構論的気液二相流解析の工学利用に向けた格子・粒子ハイブリッド法の研究

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22760671
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 原子力学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 石渡 祐樹 東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (10334319)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• キーワード: 気液二相流シミュレーション / 有限体積法 / 粒子法 / 界面追跡

研究概要

新しい気液二相流解析法として、計算対象を格子で分割して格子間の保存則を計算する格子法と、流体のふるまいを粒子間相互作用で表現する粒子法の利点を組み合わせた格子・粒子ハイブリッド法に関する基礎研究を実施した。表面張力、液膜と波、水柱崩壊、気泡の形状・分裂・結合、二相流動様式といった種々の気液二相流現象の解析を通じて本手法の有効性や課題を確認した。

研究成果

• [雑誌論文] Numerical investigation on bubble dynamics duringflow boiling using moving particlesemi-implicit method (2010)
  • 著者名/発表者名: R. Chen, W. Tian, G.H. Su, S. Qiu, Y.Ishiwatari and Y. Oka
  • 雑誌名: Nuclear Engineering and Design 巻: 240[11] ページ: 3830-3840
  • 査読あり
• [学会発表] Improvement of three-dimensionalMesh-Particle Hybrid Method (2012)
  • 著者名/発表者名: Toshihiro Kawakami and Yuki Ishiwatari
  • 学会等名: Proc.5th Joint International Symposium onNuclear Science and Technology(UT-XJTU-SJTU Joint Workshop)
  • 発表場所: Tokyo,Japan
  • 年月日: 20120820-0821
• [学会発表] MaolongLiu, "気液二相流解析のための格子・粒子ハイブリッド法の研究 (1) 解析モデルの紹介 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石渡祐樹, 川上俊弘, 間所寛
  • 学会等名: 日本混相流学会年会講演会2012講演論文集, B311
  • 発表場所: 柏
  • 年月日: 20120809-20120811
• [学会発表] MaolongLiu, "気液二相流解析のための格子・粒子ハイブリッド法の研究 (2) 気泡解析および流動様式解析への適用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 間所寛, 石渡祐樹, 川上俊弘
  • 学会等名: 日本混相流学会年会講演会2012講演論文集,B312
  • 発表場所: 柏
  • 年月日: 20120809-0811
• [学会発表] 気液二相流解析のための格子・粒 子ハイブリッド法の研究 (3) 液膜流解析への適用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 川上俊弘, 石渡 祐樹 , 間所寛, Maolong Liu
  • 学会等名: 日本混相流学会年会講演 会2012講演論文集, B313
  • 発表場所: 柏
  • 年月日: 20120809-0811
• [学会発表] 格子-粒子ハイブリッド法による液膜流の3次元解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 川上俊弘,間所 寛,石渡祐樹
  • 学会等名: 日本原子力学会2012年春の年会
  • 発表場所: 福井
  • 年月日: 20120319-0321
• [学会発表] 格子-粒子ハイブリッド法による気泡形状と二相流動様式の3次元解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 間所 寛,川上俊弘,石渡祐樹
  • 学会等名: 日本原子力学会2012年春の年会
  • 発表場所: 福井
  • 年月日: 20120319-0321
• [学会発表] 格子-粒 子ハイブリッド法による気泡形状及び二 相流動様式の3次元解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 間所寛, 川上俊弘, 石 渡祐樹
  • 学会等名: 日本原子力学会北関東支部若手研究者発表会
  • 発表場所: 東海村
  • 年月日: 2012-04-20
• [学会発表] 3次元格子-粒子 ハイブリッド法に関する基礎研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川上俊弘, 石渡 祐樹
  • 学会等名: 日本原子力学会2011年秋の大会予稿集,
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 20110919-0922
• [学会発表] 気液二相流解析のための格子-粒子ハイ ブリッド法の研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 石 渡 祐 樹 , 吉村高紀, 川上俊弘, 熊珍琴
  • 学会等名: 第15回粒子法研究会
  • 発表場所: 東京大学武田ホール (2011)
  • 年月日: 2011-02-28
• [学会発表] Numerical SimulationStudies for Light Water Reactors andNext Generation Reactors (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Ishiwatari
  • 学会等名: GoNERISymposium 2010, Embedded Workshop on"Next Generation Reactor EngineeringTechnology
  • 発表場所: Tokyo,Japan
  • 年月日: 2010-12-10
• [学会発表] 格子-粒子ハイブリッド法における粒子間ポテンシャル力を用いた表面張力モデルの研究
  • 著者名/発表者名: 石渡祐樹,熊 珍琴,吉村高紀
  • 学会等名: 日本原子力学会2011年春の年会予稿集(震災のため中止、予稿集は発行)
• [学会発表] 格子-Nuclear Science and Technology粒子ハイブリッド法の3次元への拡張と 汎用CFDソフトへの組み込み
  • 著者名/発表者名: 川上俊弘,吉村高紀, 石渡祐 樹
  • 学会等名: 日本原子 力学会2011年春の年会予稿集(震災のた め中止、予稿集は発行)
• [学会発表] 格子-粒子ハイブ リッド法の二流体一圧力モデル化と計算 安定性および解析能 力に関する考察
  • 著者名/発表者名: 吉村高紀, 石渡 祐樹
  • 学会等名: 日本原子力学会2011年春の年会予稿集(震災のため中止、予稿集は発行)
• [学会発表] Study of 3-dimensional mesh-particle hybrid method
  • 著者名/発表者名: Toshihiro Kawakami, Y uk i I s hi w at a ri
  • 学会等名: Proc.4th Joint International Symposium on Nuclear Science and Technology, Xi'an, China, September 8-11 (2011)