权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

気泡流中の非線形波を記述する３圧力２流体モデルの理論創成とソリトン発展の数値実験

描述气泡流中非线性波的三压双流体模型的理论创建和孤子演化的数值实验

基本信息

批准号：
22KJ0356
负责人：
鮎貝崇広
金额：
$ 1.41万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0356/
关键词：
2流体モデルエネルギー保存式気液二相流キャビテーション

项目摘要

ポンプ等の流体機械において、気泡の崩壊に伴う高圧や高温の発生（キャビテーション）は機器の損傷・騒音・振動を引き起こす。そのため、流体機械の安全性を評価する上で、キャビテーションを事前に予測することが必要不可欠である。本研究課題では、気泡崩壊時の高圧を表現可能な数学モデルである「体積平均化3圧力2流体モデル」に対して、新たにエネルギー保存式を導出することで、気泡崩壊時の高温や流れの熱減衰を表現可能な数学モデルを構築することを目的としている。本年度は、エネルギー保存式の導出と数学モデルの特性について、以下3点の研究実績を得た。[1] 気液を区別するための不連続関数である相関数の2階導関数の近似手法を新たに考案した。これにより、エネルギー保存式において流れ場の熱減衰を表す項の平均化を達成したことに加え、気液界面におけるエネルギー項を温度勾配の形で定式化することに成功した。[2] [1]において温度勾配の形で表した界面エネルギー項を、「気泡内部の熱伝導」と「気液間での熱伝達」の2効果に分離した。前者を「単一気泡に対する界面温度勾配モデル」で近似し、後者を液体に対するエネルギー保存式のエネルギー交換項を用いて閉じた。[3] 線形安定性解析を行い、導出したエネルギー保存式を含む2流体モデルの安定性と減衰特性を明らかにした。結果として、エネルギー保存式のみを追加した2流体モデルは不安定であるものの、粘性を同時に考慮することで、実用的な条件下において安定になることが判明した。さらに、熱減衰に対しては「気液間での熱伝達」よりも「気泡内部の熱伝導」の方が支配的であることを明らかにした。以上の成果は、国内外の学会にて発表し、International Journal of Multiphase Flow誌(IF=4.044)に採択された。

The vibration of fluid machinery, such as fluid machinery and bubble collapse, is accompanied by the sound vibration of the high temperature machine. Make sure that the safety of fluid machinery and machinery is not overloaded, and that it is necessary to do so beforehand. In this study, the high temperature temperature during bubble collapse shows that it is possible for the mathematical model to average the force of 2 fluids, and the new model is to save the temperature at high temperature. when the bubble collapses, it is possible to show that the high temperature flow temperature decay table may be effective. In the current year, the preservation model leads to the following three points of research results in mathematics. [1] in the liquid system area, we need to know that the number of each other is the same as that of the other two, and that the approximate method of the number is very important. The average value of the items in the failure table is changed into the temperature profile of the liquid interface, the temperature profile of the item, the formal configuration of the temperature profile, the failure table, and the temperature profile of the item. [2] [1] the temperature configuration of the temperature table, the interface, the temperature, temperature The former is used to match the temperature of the interface, and the latter is used to save the temperature of the interface. [3] the shape stability analysis line, the storage type contains 2 fluids, the stability and the decay characteristics. Results the results show that the temperature of the fluid, the stability of the fluid, the viscosity of the fluid, the stability of the fluid, the viscosity and the stability of the fluid are determined. The equipment, equipment, equipment and equipment. The above "achievements", domestic and foreign "learning" table, International Journal of Multiphase Flow Journal (IF=4.044) "financial information".