報告書番号

T95060

タイトル（和文）

多次元二流体モデルに基づく気液二相流解析プログラムの開発

タイトル（英文）

DEVELOPMENT OF GAS-LIQUID TWO-PHASE FLOW ANALYSIS PROGRAM BASED ON MULTIDIMENSIONAL TWO-FLUID MODEL

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

自然循環ＢＷＲや圧縮空気エネルギー貯蔵システムなどの工業機器を合理的に設計するためには，大口径管内における気液二相流の挙動を正確に予測することが重要である。大口径管内では多次元性の強い気液二相流が生じやすいため，これを数値計算により予測するためには多次元モデルを用いることが望ましい。しかし，気液二相流の数値計算はこれまで小口径流路における流動を主な対象として，そのほとんどが１次元で行われてきた。そこで，現在二相流解析で最もよく用いられる二流体モデルに基づく二次元プログラムを開発した。典型的な２つのベンチマーク問題（ダム堰の崩壊問題，沈殿問題）を解析することによりプログラムの妥当性を確認した。また，自然循環ＢＷＲを模擬した自然循環気■流の実験解析を行い，本実験の体系ではチムニ部に形成される多種多様な渦の影響により安定な自然循環流量が得られない可能性があることを示唆した。

概要 （英文）

ACCURATE PREDICTION OF GAS-LIQUID TWO-PHASE FLOW IN A LARGE-DIAMETER PIPE IS IMPORTANT FOR RATIONAL DESIGN OF INDUSTRIAL PLANTS SUCH AS A NATURAL-CIRCULATION BWR AND A COMPRESSED-AIR ENERGY-STORAGE SYSTEM. A MULTIDIMENSIONAL MODEL SHOULD BE USED TO CALCULATE THE TWO-PHASE FLOW IN THE LAGE-DIAMETER PIPE DUE TO POSSIBLE MUTIDIMENSIONAL FLOW. HOWEVER,FEW CALCULATIONS BASED ON A MULTIDIMENSIONAL MODEL ARE CONDUCTED. IN THE PRESENT STUDY,A TWO-DIMENSIONAL GAS-LIQUID TWO-PHASE FLOW ANALYSIS PROGRAM BASED ON A TWO-FLUID MODEL WAS DEVELOPED THE ADEQUACY OF THE PROGRAM WAS CONFIRMED BY CALCULATING TWO BENCHMARK PROBLEMS (BROKEN DAM AND SEDIMENTATION). NATURAL-CIRCULATION BUBBLY FLOW IN A SCALE MODEL OF A NATURAL CIRCULATION BWR WAS ALSO SIMULATED. IT ISSUGGESTED THAT THE NATURAL-CIRCULATION FLOW RATE CANNOT BE CONSTANT DUE TO THE VARIOUS VORTICES CREATED IN THE UPWARD FLOW CHIMNEY.

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