報告書番号

T92031

タイトル（和文）

気液二相流数値解析法の高度化（その２）－対流項の離散化手法が数値解の安定性に与える影響－

タイトル（英文）

DEVELOPMENT OF GAS-LIQUID TWO-PHASE FLOW NUMERICAL ANALYSIS METHOD(2) -EFFECTS OF DIFFERENCE SCHEME FOR CONVECTIVE TERMS ON NUMERICAL STABILITY-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

二相流数値解析でよく用いられる二流体モデルは，基礎方程式系が数学的に不適切になるため数値的不安定が発生しやすい。このため，対流項の離散化には数値的安定化のために一次精度の風上差分が用いられる場合が多く，高次精度差分はほとんど使用されていない。本研究では，二流体モデルの複素的な性質を有する線形・単一のモデル方程式を用いて増幅係数のパラメーター解析を行い，対流項に高次精度差分を適用した場合の安定性について検討した。この結果，特に界面せん断力が小さい場合には数値的に不安定になりやすく高次精度差分法の適用は困難であるが，時間項の離散化を高精度化して陽な粘性項を導入することにより安定性できることを示した。

概要 （英文）

TWO-PHASE FLOW NUMERICAL ANALYSIS USING A TWO-FLUID MODEL IS LIKELY TO BE UNSTABLE BECAUSE OF ITS ILL-POSEDNESS. THE FIRST-ORDER UPWIND SCHEME IS USUALLY USED FOR STABILICATION CONVECTIVE TERMS AND THE HIGHER-ORDER DIFFERENCE SCHEME IS SELDOM USED. IN THIS STUDY,THE AMPLIFICATION FACTOR WAS QUALYZED USING A SINGLE LINEAR EQUATION WITH A COMPLEX PROPAGATION SPEED. THE STABILITY OF HIGHER-ORDER DIFFERENCE SCHEMES WAS EXAMINED. IT IS SHOWN THAT APPLICATION OF THE HIGHER-ORDER DIFFERENCE SCHEME TENDS TO CAUSE NUMERICAL INSTABILITY ESPECIALLY WHEN THE INTERFACIAL DRAG COEFFICIENT IS SMALL;THE INSTABILITY CAN BE STABILIZED BY A VISCUS TERM INTRODUCED EXPLICITLY BY HIGH-ACCURACY DISCRETIZATION OF TEMPORAL TERMS.

報告者

キーワード