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J-GLOBAL ID：201602214283976561   整理番号：16A0333751

流体・材料連成数値解析による高速液滴衝突現象の数値的研究

Numerical Study of High Speed Liquid Droplet Impingement Phenomena by Fluid/Material Coupled Numerical Method

著者 (3件)： 佐々木裕章 (東北大 大学院工学研究科) ,  落合直哉 (東北大 流体科研) ,  伊賀由佳 (東北大 流体科研)
資料名： 混相流  (Japanese Journal of Multiphase Flow)
巻： 29/30  号： 5/1  ページ： 65-74  発行年： 2016年03月15日 
JST資料番号： L2494A  ISSN： 0914-2843  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： 材料面へのLDI(液滴衝突)により,大きな損傷が起こる可能性があることが知られている。特に,老朽化した原子力発電所の配管系中の,LDIによる損耗が,重大問題となっている。本稿では,流体/材料界面上の反射と透過を考慮した,内作の流体-材料双方向連成数値法を用いて,材料上の高速LDIをシミュレートした。数値解析はMUSCL-TVD法を適用した,双方向連成アルゴリズムで,音響インピーダンスに基づき,圧力波と応力波の反射と透過を考慮して得られた材料の面上圧力と,鉛直方向の法線応力が得られた。本稿では,衝突影響体積という,最大相当応力分布に起因する新指標を導入した。解析により,炭素鋼の限界速度80m/sをもとに,衝突影響体積の閾値を決定した場合,液滴径は約3乗,液滴衝突速度は約4.8乗で,最大相当応力の広がりに影響することが予測された。数値結果から,衝突速度が,最大圧と透過応力に線形効果を有することが示された。しかし,液滴径の変化の効果は小さかった。

シソーラス用語： *衝突 ,  *液滴 ,  構造 ,  数値解析 ,  材料 ,  高速度 ,  流動解析 ,  混相流 ,  キャビテーション ,  方程式
準シソーラス用語： 液滴衝突 ,  支配方程式 ,  流体構造 ,  流体構造連成解析 ,  TVD法 ,  MUSCL

分類 (1件)： 不均質流  (BC02060J)

タイトルに関連する用語 (6件)： 流体 ,  数値解析 ,  液滴衝突 ,  現象 ,  数値 ,  研究