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採択課題 【詳細】

jh240071 界面捕獲法を用いた気液二相流体計算における気泡合体モデルの開発
課題代表者 杉原健太(国立研究開発法人日本原子力研究開発機構)
Kenta Sugihara (Japan Atomic Energy Agency・Center for Computational Science & e-Systems)
概要

界面捕獲法を用いた気泡流計算において、ボイド率分布の解析精度を向上させるため、Multi-Phase Field(MPF)法に基づく気泡合体モデルを開発した。このモデルでは、気泡合体の判定条件として、気泡同士のサイズおよび相対速度に基づく関係式を採用している。合体条件を満たす気泡のペアについては、MPF 法における気泡IDを同一に変更することで、合体現象を数値的に表現 した。モデルの妥当性を確認するため、無重力条件下での気泡流解析を実施し、その結果として得られた気泡径分布の変化を実験結果と比較した。従来の界面捕獲法では、気泡が数値的に連続して合体してしまうため、実験で観測される気泡径を再現することが困難だった。しかし、今回開発した合体モデルを適用した結果、気泡径分布の変化を実験と良好に一致させることができた。

関連Webページ
報告書等 研究紹介ポスター / 最終報告書
業績一覧 (1) 学術論文 (査読あり)
該当なし
(2) 国際会議プロシーディングス (査読あり)
[] Kenta Sugihara, Naoyuki Onodera, Yos Sitompul, Yasuhiro Idomura, Susumu Yamashita, 2024, Bubble flow analysis using multi-phase field method, EPJ Web of Conferences, 302, 03002
(3) 国際会議発表(査読なし)
該当なし
(4) 国内会議発表(査読なし)
[] 杉原健太、小野寺直幸、Yos Sitompul、井戸村泰宏、山下晋、"Multi-Phase Field法を用いた気泡流解析"、第29回計算工学講演会(6/10-12、神戸)
[] 小野寺直幸、杉原健太、伊奈拓哉、井戸村泰宏、"圧縮性Navier-Stokes方程式の定式化による気液二相流体計算のPoisson高速化"、第29回計算工学講演会(6/10-12、神戸)
[] 杉原健太、シトンプルヨス、井戸村泰宏、山下晋、"マルチフェーズフィールド法を用いた気泡流動解析へのPID制御の適用"、日本原子力学会2025年春の年会(3/12-14、オンライン)
(5) 公開したライブラリなど
該当なし
(6) その他(特許,プレスリリース,著書等)
該当なし
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