報告書番号

T92001

タイトル（和文）

気液二相流数値解析法の高度化（その１）－基礎方程式における質量保存式の選択－

タイトル（英文）

DEVELOPMENT OF GAS-LIQUID TWO-PHASE FLOW NUMERICAL ANALYSIS METHOD (1) -SELECTION OF MASS EQUATION FOR BASIC EQUATIONS-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

気液二相流の基礎方程式は，質量，運動量，エネルギーの保存式から構成される。このうち質量保存式では，保存量として気相質量，液相質量及び両者の和と差の４通りが考えられ，解析の際にはこのうち任意の２つを選択することができる。本研究では，このとき考えられる６通りの組合せにより，問題の解き易さがどのように変化するかを定量的に評価し，以下の結論を得た。（１）問題の数値的な解き易さは質量保存式の選択により大きく変化する。解析条件によっては，選択が不適切であったために数値的な振動を引き起こし，物理的に無意味な解が得られる場合もある。（２）離散化方程式系の数値的な解き易さは，選択した２つの質量保存式の独立性に大きく影響される。したがって，問題を解き易くするためには，質量保存式の保存量の差が大きい組合せを選択して独立性を高めることが有効である。

概要 （英文）

THE BASIC EQUATIONS FOR MASS,MOMENTUM AND ENERGY MUST BE SOLVED TO ANALYZE TWO-PHASE FLOW NUMERICALLY. FOUR CONSERVED QUANTITIES ARE AVAILABLE FOR MASS EQUATIONS:MASS OF GAS,MASS OF LIQUID,MASS OF MIXTURE AND MASS OF MIXTURE AND MASS OF DIFFERENCE. IN PRINCIPLE,ANY TWO EQUATIONS CAN BE SELECTED FROM THE FOUR MASS EQUATIONS FORNUMERICAL MODELS OF TWO-PHASE FLOW. HENCE,SIX COMBINATIONS OF MASS EQUATIONS ARE POSSIBLE. IN THE PRESENT STUDY,I EXAMINED THE VARIATION OF NUMERICAL CHARACTERISTICS CAUSED BY THE COMBINATIONS,QUANTITATIVELY. THEFOLLOWING RESULTS WERE OBTAINED. (1)NUMERICAL CHARACTERISTICS VARY WITH THE COMBINATION OF MASS EQUATIONS. AT SOME ANALYSIS CONDITIONS,AN INAPPROPRIATE COMBINATION CAUSES NUMERICAL INSTABILITY,AND RESULTS WITHOUTPHYSICAL MEANING ARE OBTAINED. (2)NUMERICAL CHARACTERISTICS OF THE DIFFERENCE EQUATION SYSTEM ARE AFFECTED BY INDEPENDENCY OF TWO MASS EQUATIONS. HENCE,SELECTING THE COMBINATION WITH A LARGE DIFFERENCE BETWEEN THE TWO CONSERVED MASSES IS EFFECTIVE.

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