報告書番号

T93005

タイトル（和文）

気液二相流数値解析法の高度化（その３）－二流体モデルに対する高次風上差分法の適用性の検討－

タイトル（英文）

DEVELOPMENT OF GAS-LIAUID TWO-PHASE FLOW NUMERICAL ANALYSIS METHOD(3)APPLICABILITY OF HIGH-ORDER UPWIND DIFFERENCE METHOD TO TWO-FLUID MODEL

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，基礎方程式系が初期値問題として数学的に不適切になる場合があるため数値的不安定が発生しやすいことが知られている。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風上差分法が用いられる場合が多く，高次風上差分法はほとんど使用されていない。このため，前報では二流体モデルの複素的な性質を有する線形モデル方程式を用いて二流体モデルに高次風上差分法を適用した場合の数値的安定性を定量的に明らかにし，さらに高次上差分法を適用するために基礎方程式に陽的拡散項を付加する手法を提案した。しかし，前報で用いた線形モデル方程式では二流体モデルの性質を完全には表現できないため，ここで得られた結果がどの程度二流体モデルに適用できるかは明らかではない。このため，本報では実際に二流体モデルを用いて解析を行い，線形モデル方程式を用いて得られた結果の妥当性を検証した。

概要 （英文）

THE TWO-FLUID MODEL IS OFTEN USED FOR OF NUMERICAL ANALYSIS TWO-PHASE FLOW ALTHAUGH IS WELL-KNOWN THAT NUMERICAL SOLUTIONS BASED ON THIS MODEL ARE LIKELY TO BE UNSTABLE DUE TO ITS ILL-POSEDNESS.THE FIRST-ORDER UPWIND DIFFERENCE METHOD IS USUALLY USED FOR THE CONVECTION TERMS FOR STABILIZATION,AND HIGH-ORDER UPWIDE DIFFERENCE METHODS ARE SELDOM USED.IN A PREVIOUS REPORT,THE NUMERICAL STABILITY OF THE TWO-FLUID MODEL WHEN A HIGH-ORDER UPWIND DIFFERENCE METHOD IS APPLIED WAS QUANTITATIVELY CLARIFIED USING A SINGLE LINEAR EQUATION HAVING ACOMPLEX PROPAGATION SPEED.IT WAS ALSO DEMONSTRATED THAT INCLUSION OF AN EXPLICIT DIFFUSION TERM INTO THE BASIC EQUATION REMOVES THE NUMERICALINSTABILITY.HOWEVER,IT IS NOT CLEAR HOW THE RESULTS OBTAINED IN THE PREVIOUS REPORT CAN BE APPLIED TO THE TWO-FLUID MODEL BECAUSE THE LINEAR MODEL EQUATION CANNOT COMPLETELY REPRESENT THE FEATURS OF THE NONLINEARTWO-FLUID MODEL.THIS STUDY VERIFIES THE RESULTS OF THE PREVIOUS REPORTBY ANALYSIS USING AN ACTUAL TWO-FLUID MODEL.

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