報告書番号

U91030

タイトル（和文）

スプライン関数を用いた高次内挿熱流動解析コードの開発

タイトル（英文）

DEVELOPMENT OF THEMO-HYDRAULIC ANALYSIS CODEUSING HIGHER-ORDER APPROXIMATION METHOD

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

従来の解析コードとは解析格子体系，評価精度ならびに近似多項式が異なる新しい熱流動解析コードを開発した。解析格子体系として，圧力，流速及び温度の定義点が一致するノンスタガード系を採用した。これにより，境界条件の正確な反映が可能となった。圧力，流速及び温度は全て３次多項式で近似する。したがって解析全体としての評価精度も３次相当になった。３次多項式として３次スプライン関数を採用した。本関数は３階まで微分可能であり，変数値とその１階，２階微分が空間上で連続となる。スプライン関数はなめらかな近似が可能であり，オーバーシュートなどは大巾に抑制される。移流解析の誤差評価ならびにキャビティフローの解説により，本コードの模擬性の良いことが確認された。

概要 （英文）

A NEW THERMO-HYDRAULIC ANALYSIS CODE HAS BEEN DEVELOPED;IT IS DIFFERENT FROM USUAL CODES IN ITS ANALYTICAL GRID,ESTIMATION ORDER AND POLYNOMIAL APPROXIMATION. THE NON-STAGGERED GRID SYSTEM WHERE THE PRESSURE,VELOCITY AND TEMPERATURE DEFINITION POINTS COINCIDE IS USED AS THE ANALYTICAL GRID. BOUNDARY CONDITIONS CAN BE EXACTLY INTRODUCED USING THIS GRID ARRANGEMENT. THE PRIMITIVE VARIABLES PRESSURE,VELOCITY AND TEMPERTURE ARE COMMONLY APPROXIMATED BY CUBIC POLYNOMIALS,SO THE ESTIMATION ORDER OF THE BASIC EQUATIONS IS ALSO ONE-THIRD THEREAFTER. THE CUBIC SPLINE IS ADOPTED AS A POLYNOMIAL WHICH IS A THIRD-ORDER DERIVABLE SO THE VARIABLE ITSELF AND ITS FIRST AND SECOND DERIVATIVES ARE CONTINUOUSLY CONNECTED IN THE ANALYTICAL FIELD. THE SPLINE FUNCTION APPROXIMATES THE DISTRIBUTION OF PHYSICAL VARIABLES SMOOTHLY SO THE OVER-SHOOT AND UNDER-SHOOT ARE DECREASED. ERROR ESTIMATIONS OF NUMERICAL RESULTS AND SAMPLE CALCULATIONS SUGGEST THAT THIS NEW CODE HAS A SUPERIOR ANALYTICAL CAPABILITY.

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