報告書番号

T93099

タイトル（和文）

気液二相流数値解析法の高度化（その４）－高次風上差分法による高精度二相流解析－

タイトル（英文）

DEVELOPMENT OF GAS-LIQUID TWO-PHASE FLOW NUMERICAL ANALYSIS METHOD (IV) HIGHLY-ACCURATE TWO-PHASE FLOW ANALYSES USING HIGH-ORDER UPWIND DIFFERENCE METHOD

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

二相流解析では，数値的安定化のために対流項の離散化には一次風上差分法が用いられる場合が多い。しかし，一次風上差分法は数値拡散が大きいために流速やボイド率が不連続な場合には高精度の解析は困難である。このため，既報において線形モデル方程式を用いて二流体モデルに対する高次風上差分法の適用性を体系的に検討し，さらに実際の二流体モデルを用いた解析により線形モデル方程式を用いて得られた結果を検証した。本報ではボイド率および流速が不連続な問題を二流体モデルにより解析し，高次風上差分法によりどの程度の精度の向上が達成できるかを検討した。この結果，高次風上差分法を適用することにより一次風上差分法よりも不連続性を精度よく計算できることがわかった。また，高次風上差分法を用いた場合にも一次風上差分法の場合と同程度の時間刻み幅を使用することが可能であり，計算効率は大きく低下しないことがわかった。

概要 （英文）

THE FIRST-ORDER UPWIND DIFFERENCE METHOD IS COMMONLY USED FOR TWO-PHASE FLOW ANALYSIS TO MAINTAIN NUMERICAL STABILITY WHILE A HIGH-ODER METHOD IS SELDOM USED. HOWEVER,HIGHLY-ACCURATE NEMERICAL SOLTIONS CANNOY BE OBTAINED USING THE FIRST-ORDER METHOD BECAUSEOF NUMERIC DIFFUSIVITY WHEN THE VELOCITY AND VOID FRAQCTION ARE DISCONTINUOUS. WE HAVE ALREADY EXAMINED THE APPLICABILITY OF HIGH ORDER UPWIND DIFFERENCE METHODS TO THE TWO-FLUID MODEL USING A LINEAR-MODEL EQUATION,AND VERIFIED THE RESULTS USING A TWO-FLUID MODEL. THIS STUDY ANALYZES A PROBLEM WITH DISCONTINUOUS VELOCITY AND VOID FRACTION DISTRIBUTIONSUSING HIGH-ODER UPWIND DIFFERENCE METHODS. THE ACCURACY OF THE SOLUTION IS HIGHER WITH HIGH-ORDER METHODS THAN WITH THE FIRST-ORDER METHOD BUT THE COMPUTATION TIME IS HARDLY INCREASED.

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