Compressible flow dynamics and heat transfer control of helium near the critical point

氦临界点附近的可压缩流动动力学和传热控制

• 批准号: 23760197
• 负责人: OKAMURA Takahiro
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: High Energy Accelerator Research Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23760197/
• 关键词: 臨界点近傍; ヘリウム; 乱流; 直接数値計算; GPGPU; 渦構造; 乱流遷移; 臨界点近傍流体; GPU; DNS; 乱流統計量; Piston効果; 直接数値シミュレーション

In this study, direct numerical simulations were mainly performed in order to clarify laminar-turbulent transition process, vortical structures in the boundary layer and characteristics of mean field and fluctuation field in the supercritical helium near the gas-liquid critical point. Not only open system which means isobaric system but also closed system are considered in this study. In the case of the closed system, not only convection but also piston effect simultaneously occurs in the system. The simulations are performed by means of GPGPU (TESLA C2075) and CUDA 4.2 architecture are employed. These results will be applied to establishment of turbulent control and turbulent model construction for the helium near the critical point in order to predict the fluid flow phenomena and to control actual cooling channel of large scale superconducting magnet system.

本文主要采用直接数值模拟的方法，研究了超临界氦气在气液临界点附近的层流-湍流转捩过程、边界层涡结构以及平均场和脉动场的特征。 本研究不仅考虑了开放系统（等压系统），也考虑了封闭系统。在封闭系统中，不仅对流，而且活塞效应同时发生。 仿真采用GPGPU（TESLA C2075），采用CUDA 4.2体系结构。这些结果将应用于临界点附近氦气湍流控制的建立和湍流模型的建立，以预测流体流动现象和控制大型超导磁体系统的实际冷却通道。

项目成果

2012年度日本混相流学会年会講演会

2012年日本多相流学会年会演讲

• 发表时间: 2012
• 作者: T. Thurakitseree;P. Zhao;E. Einarsson;S. Chiashi;S. Maruyama;千足昇平,井ノ上泰輝,長谷川大祐,丸山茂夫;岡村崇弘
• 通讯作者: 岡村崇弘

自然対流中における臨界点近傍ヘリウムの乱流渦のダイナミクス

自然对流过程中临界点附近的湍流氦涡流动力学

• 发表时间: 2012
• 作者: T. Thurakitseree;P. Zhao;E. Einarsson;S. Chiashi;S. Maruyama;千足昇平,井ノ上泰輝,長谷川大祐,丸山茂夫;岡村崇弘;岡村 崇弘
• 通讯作者: 岡村 崇弘