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J-GLOBAL ID：201402229289285376   整理番号：14A1013012

地震加速度下における2相流動力学の計算法の開発

Development of prediction technology of two-phase flow dynamics under earthquake acceleration

著者 (6件)： YOSHIDA Hiroyuki (Res. Group for Accident Progression Analysis, Nuclear Decommissioning Technol. Unit, Nuclear Sci. and Engineering ...) ,  NAGATAKE Taku (Thermal and Fluid Engineering Group, Nuclear Data and Reactor Engineering Unit, Nuclear Sci. and Engineering Center ...) ,  TAKASE Kazuyuki (Thermal and Fluid Engineering Group, Nuclear Data and Reactor Engineering Unit, Nuclear Sci. and Engineering Center ...) ,  KANEKO Akiko (Dep. of Engineering Mechanics and Energy, Graduate School of System and Information Engineering, Univ. of Tsukuba) ,  MONJI Hideaki (Dep. of Engineering Mechanics and Energy, Graduate School of System and Information Engineering, Univ. of Tsukuba) ,  ABE Yutaka (Dep. of Engineering Mechanics and Energy, Graduate School of System and Information Engineering, Univ. of Tsukuba)
資料名： Mechanical Engineering Journal (Web)  (Mechanical Engineering Journal (Web))
巻： 1  号： 4  ページ： TEP0025-TEP0025 (J-STAGE)  発行年： 2014年 
JST資料番号： U0484A  ISSN： 2187-9745  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： 英語 (EN)

抄録/ポイント： この研究では,地震加速度下における2相流動力学の予測技術を開発するために,先端的界面追跡法TPFITを使った詳細2相流シミュレーションコードを拡張して,地震状態下における2相流シミュレーションを行った。TRFITの拡張に際して,2相流の運動量方程式へ,地震動に起因する振動加速度を体積力として導入した。更に,流量および管壁上のせん断力の変動をシミュレーションするために,数値シミュレーションの中に時間依存型境界条件を加えた。この修正TPFITを使って,振動加速度によって励起されかつ液体流の変動下にある気泡流をシミュレートした。更に,気泡まわりの速度分布と気泡形状の予測値を流量変動と構造振動下における測定値と比較した。数値シミュレーション結果の中で,気泡形状の周期的変動が確認された。更に,気泡まわりの速度分布も流量変動と構造振動に一致して変化した。計算結果は,ほとんど測定値と一致した。この結果は,修正TPFITが気泡まわりの時間依存型速度分布と気泡形状を定性的に予測出来ることが確認された。測定および予測結果で得た気泡変形の主原因は,気泡底部での大せん断力であり,そしてこの大せん断力は液相と気泡間の速度差によって引き起こされる。更に,この予測結果を使うことによって,我々は,2相流における流量変動と構造振動の両方の影響の間の差異について調べた。この結果,構造振動の場合の気泡加速度が,流量変動の場合のものよりも大きかった。最後に,管壁の振動によって生じる非定常せん断力が,構造振動の場合における気泡運動の主な駆動力のうちの一つであることが結論づけられた。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： 二相流 ,  *地震加速度 ,  *流体力学 ,  力 ,  壁面 ,  *気泡流 ,  シミュレーション ,  剪断力

分類 (1件)： 不均質流  (BC02060J)

引用文献 (10件)：

• Brackbill, J. U., et al., A continuum method for modeling surface tension, Journal of Computational Physics, Vol.100, Issue 2 (1992), pp.335-354.
• Gueyffier, D., et al., Volume-of-fluid interface tracking with smoothed surface stress methods for three-dimensional flows, Journal of Computational Physics Vol.152, Issue 2 (1999), pp. 423-456.
• Misawa, T., et al., Evaluation of influence of an earthquake acceleration upon boiling two phase flow behavior, The 15th National Symposium on Power and Energy Systems (SPES) (2010), .pp.287-288 (in Japanese).
• Mizuno, K., et al., Development of prediction technology of two-phase flow dynamics under earthquake acceleration (3) -the effect of structure vibration on bubbly flow behavior -, Proceedings of 19th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-19) (2011), Paper No. ICONE19-44150.
• Mizuno, K., et al., Development of prediction technology of two-phase flow dynamics under earthquake acceleration (5) - measurement of bubble deformation near wall under structure vibration -, Proceedings of 20th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-20) (2012), Paper No. ICONE20-54602.

タイトルに関連する用語 (5件)： 地震加速度 ,  2相流 ,  動力学 ,  計算 ,  開発