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J-GLOBAL ID：201202255166667602   整理番号：12A0953063

非構造格子系における高精度・高効率気液二相流数値解析手法の開発と実規模ガス巻込み現象への適用

著者 (5件)： 功刀資彰 (京大 大学院工学研究科) ,  小瀬裕男 (京大 大学院工学研究科) ,  植木祥高 (京大 大学院工学研究科) ,  大島宏之 (日本原子力研究開発機構) ,  伊藤啓 (日本原子力研究開発機構)
資料名： 日本原子力研究開発機構JAEA-Review(Web)
号： 2011-030  ページ： 2.1.2 (WEB ONLY)  発行年： 2011年08月 
JST資料番号： U0296A  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： ナトリウム冷却高速炉では,炉出力の増加に伴い炉内冷却材流速が高速化するため,炉上部プレナム部自由液面からのガス巻きこみの発生が懸念されている。本研究では,数値解析を用いたガス巻きこみ評価手法の確立を目的として,高精度・高効率気液二相流数値解析手法の開発を実施する。非構造解適合格子の並列化を実施し,並列化における分割領域間のオーバーラップ領域の取扱について検討を行い,オーバーラップ領域において解適合が実施された場合でも適切な解析が行われるようなアルゴリズムを構築した。適切な解析条件(解析格子,境界条件等)を設定した上で解析を実施した結果,配管近傍での渦流れの発生と減衰,それに伴う気液界面くぼみ(ガスコア)の発生挙動,更にはガスコア先端からのガス巻きこみ発生を解析することに成功した。並列化やGPGPUによってアルゴリズムを高速化したこと,実規模体系におけるガス巻きこみ発生を予測できた。数値解析によってガス巻きこみ発生メカニズムの一部が明らかになった成果は,ガス巻きこみ評価手法における渦モデルの検討に反映されている。

シソーラス用語： LMFBR型原子炉 ,  二相流 ,  *気液二相流 ,  *原子炉冷却材 ,  *並列化 ,  専用プロセッサ ,  数値解析 ,  格子形成
準シソーラス用語： *ナトリウム冷却新型高速炉 ,  液体金属冷却材 ,  GPGPU ,  オーバラップ ,  *解適合格子法

分類 (1件)： 液体金属冷却炉の安全性  (MD06040D)

引用文献 (19件)：

• 1)K. Ito, T Kunugi, H Ohshima, T Kawamura, "Formulations and Validations of a High-precision Volume-of-fluid Algorithm on Non-orthogonal Meshes for Numerical Simulations of Gas Entrainment Phenomena", Journal of Nuclear Science and Technology, Vol. 46, No. 4, pp. 366-373, 2009. (査読有)
• 2) 伊藤啓,功刀資彰,"コロケート型変形数配置における気液界面近傍領域の適切な速度・圧力色配計算手法の定式化",日本機械学会論文集B編,Vol.74, No.743, pp.1512-1521, 2008.(査読有)
• 3)伊藤啓,功刀資彰,大島宏之,"気液界面において圧力と表面張力の力学的釣合い条件を完全に満足する高精度数値解析手法の非構造格子系における定式化",混相流,Vol.23,No.1,pp.77-84,2009.(査読有)
• 4)伊藤啓,功刀資彰,大島宏之,河村拓己,"圧力-表面張力の適切なパランスを考慮した高精度VOF法の開発と調整炉ガス巻込み現象への適用",日本機械学会論文集B編,Vol.75, No.751,pp.466-467,2009.(査読有)
• 5) K. Ito, T. Kunugi, "Appropriate Formulations for Velocity and Pressure Calculations at Gas-hquid interface with Collocated Variable Arrangement", Journal of Fluid Science and Technology, Vol. 4, No 3, pp 711-721, 2009. (査読有)

タイトルに関連する用語 (9件)： 非構造格子 ,  高効率 ,  気液二相流 ,  数値解析 ,  手法 ,  開発 ,  規模 ,  巻込み ,  現象