環状気液二相流における界面積濃度輸送機構解明に関する研究

环形气液两相流界面浓度输运机理研究

基本信息

批准号：
17560744
负责人：
日引俊
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

様々な工学分野における二相流解析手法として一般的な二流体モデルを閉じるには、二相の相互作用の強さを表す界面輸送項の適切なモデル化が必要である。現在、米国・原子力規制委員会を主導機関として、二流体モデルに基づく原子炉安全解析シミュレーションコードの予測性能の飛躍的な改善を目指し、界面積濃度輸送モデルの開発研究が進められている。本研究は、環状気液二相流動構造・界面積濃度輸送機構の解明に関して、その総合的・系統的理解を目的と、実験的(広範な流動条件下における環状二相流動特性値データベースの構築)・解析的研究(環状気液二相流界面積濃度輸送方程式等の開発)を行うことを目的としており、実験装置の作成、計測機器の準備を行うとともに、流れ方向の液膜厚さに関するデータベースを構築し、既存の実験式・理論式との比較を行った。具体的な実績の概要は以下のとおりである。(1)実験装置の作成環状気液二相流実験用流動ループ、試験部の作成を行った。(2)計測機器の準備膜厚計測、波速度・液膜界面積濃度計測、高速度ビデオ撮影、管内圧力計測と液滴流量計測手法の開発・整備を行った。(3)データベース構築・既存モデルとの比較発達域における液膜のデータベースを構築し、主として平均液膜厚さ、界面せん断力、液滴飛散量に関する既存の実験式、理論式との比較を行い、流動パラメータを整理した。(4)界面積濃度輸送方程式の開発環状気液二相流の界面積濃度輸送方程式に関しては、液相を二群(液膜、飛散液滴)で扱う三群界面積濃度輸送方程式の開発を行った。

要关闭双氟烷模型，这是一种在各个工程领域中进行两相流量分析的常见方法，需要对代表双相相互作用强度的界面传输项进行适当的建模。目前，美国核监管机构正在领导和研究区域间集中运输模型，以显着改善基于两流体模型的核反应堆安全分析模拟代码的预测性能。 This research aims to comprehensively and systematically understand the annular gas-liquid two-phase flow structure and boundary area concentration transport mechanism, and to conduct experimental (construction of an annular two-phase flow characteristic database under a wide range of flow conditions) and analytical research (development of an annular gas-liquid two-phase flow concentration transport equations, etc.), and to create experimental equipment, prepare measuring instruments, and construct a database of liquid film thickness in the流动方向，并将其与现有的经验和理论方程式进行比较。结果的详细概述如下。（1）制备实验设备的环形气体两相流量流动循环和测试部分的流动环。（2）我们开发和开发的测量仪器的制备方法，用于测量膜厚度，波速和液体膜边界区域浓度，高速视频拍摄，内部管压力测量以及液滴流量测量方法。（3）数据库构建 - 与现有模型进行比较，构建了发育区域中液体膜的数据库，并且流动参数主要与现有的有关平均液体膜厚度，界面剪切力和液滴散射量的现有经验和理论方程式编译。（4）开发针对环状气体液态两相流动区域间浓度转运方程的区域间浓度转运方程，我们已经开发了一个面积间浓度转运方程，其中将液相在两组（液膜，分散的液滴）中处理。