報告書番号

N07003

タイトル（和文）

調理器近傍における熱流動現象の解明（その1） －強い浮力上昇流の現象解明に適した数値解析コードの開発と精度検証－

タイトル（英文）

Investigation on heat and fluid flow above a cooking heater(Part1)- Development and accuracy verification of numerical simulation code suitable for clarification of phenomena in strong buoyant plume -

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

水平板上に置かれた円形加熱板上部に形成される浮力上昇流のラージ・エディ・シミュレーション（LES）を行った．解析には，サブグリッドスケール（SGS）の渦粘性作用を考慮するため，混合時間スケール（MTS）モデルと新しく考案した浮力流れに対応した拡張MTSモデルを採用した．また，解析結果の精度評価のため，浮力上昇流に対する温度計測も行った．計測データは既往の計測値と同様のスペクトル特性を有し，本計測システムが妥当であることを確認した．LES値は，発達域を対象とした理論解や既往の計測データと良好に一致し，加熱板近傍を対象とした本計測データとも概ね良い一致を示した．SGSモデルの影響とその格子解像度依存性は，浮力が輸送メカニズムに対して重要な役割を果たす未発達域において大きくなることを明らかにした．

概要 （英文）

Large-eddy simulation (LES) was performed for buoyant plume above a round heated plate located on horizontal flat surface. Mixed-time-scale (MTS) model and newly designed extended MTS model for buoyant flow were used to express subgrid-scale (SGS) eddy viscosity. Temperature measurement was also conducted for the plume to evaluate the accuracy of numerical results, and the data had the same spectral properties as existing measurement data to show validity of the present measurement system. LES results agreed well with theoretical solution and existing experimental data in fully developed stage, and also showed general agreement with the present experimental data in undeveloped stage. Influences of SGS models and their dependences on grid resolution were found to be large in undeveloped stage where buoyancy played an important role in transport mechanism.

報告者

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