Modeling and Simulation on Thermo-fluid Behaviors in Gas-Liquid Two-phase Flow Systems

Abstract

Koji AKAGAWA 1.‚Ü ‚¦ ‚ª ‚« ‹C ‰t"ñ 'Š-¬‚AE‚Í ‹C 'Ì ‚AE‰t 'Ì ‚Ì •¬ • ‡ ‚µ ‚½-¬ ‚ê ‚Å‚ ‚‚Ä, •H‹AE'• 'u ‚Ì ' † ‚Å'½ ‚-' ¶ •Ý‚· ‚é ‚à ‚Ì ‚Å‚ ‚é.‚» ‚Ì 'ã •\ "I ‚È ‚à ‚Ì ‚AE‚µ‚Ä‚Í •¦ "« •…OE^OE´Žq˜F ‚̘F‚̘F •S ' † ‚Ì-¬ ‚ê,‰Áˆ³‰Áˆ³ •…OE^ OE´Žq˜F ‚Ì •ö ‹C "-• ¶ Ší ' † ‚Ì-¬ ‚ê,‰Î-Í"-"d-p ‚¨‚ae‚¨‚ae ‚Ñ•H‹AE-p ƒ{ ƒCƒ‰ •[ ‚Ì •ö "-ŠÇ' † ‚Ì-¬ ‚ê,‚¨‚ae ‚¨‚ae ‚щ» Šwƒv ƒ‰ ƒ"ƒg ' † ‚Ì-¬ ‚ê ‚È ‚Ç‚Å‚ ‚é.‚± ‚Ì ‚ae ‚¤ ‚È-¬‚ê ‚Í ‰Á "M‚É ‚ae‚é •ö "-OE»•Û ‚ð "º ‚¤-O˜a •ö ‹Cˆê‹Cˆê-O˜a •…‚Ì ‹C ‰t"ñ'Š-¬ ‚Å‚ ‚ ‚Ä,•ã ‹L ‚Ì '• 'u ‚É OEÀ ‚ç ‚¸‚Ɉꂸ‚Ɉê "Ê‚Ì ‰Á "MŠí,"M OEðŠ· Ší ‚Ì •ö "-•" ‚É ‚¨‚¢‚¨‚¢ ‚Ä • ¶ ‚ ¶ ‚Ä‚¢ ‚é ‚à ‚Ì ‚Å‚ ‚é.‚Ü ‚½‹ó ‹Cˆê‹Cˆê•…OEn‚Ì ‚ae ‚¤ ‚È'Š •Ï ‰» ‚ð"º ‚í ‚È‚¢ ‚ae ‚¤ ‚È‹C ‰t"ñ'Š-¬‚à '½•" ‚É' ¶ •Ý‚· ‚é.-{ ‰ïŽ• ‚Ì "ÇŽÒ‚Ì •û •X‚É ‚AE‚‚ĂÍ,•ö "-ŠÇ' † ‚Ì "ñ 'Š-¬‚É ‚‚¢ ‚Ä‚Ì •Ú•× ‚È ƒ‚ ƒf ƒŠƒ" ƒO‚AEƒVƒ~ƒ…ƒOE •[ ƒVƒ ‡ƒ" ‚ð'm ‚é ‚± ‚AE‚Í •K‚¸‚µK‚¸‚µ ‚à•K-v ‚Å ‚Í ‚È ‚-,"S •| ŠÖOEW ‚Ì '• 'u ‚É ŠÖ˜A ‚µ ‚½ "ñ'Š-¬ ‚Ì OE»•Û‚Ì •¨-•"I "c ˆ¬ ‚ª '• 'u ‚Ì OEv‰ae,•Ý OEv‚¨‚aeOEv‚¨‚ae ‚щ^ "] •ã ‚©‚ç-v-] ‚³ ‚ê ‚é ‚à ‚Ì ‚AE Žv ‚í ‚ê ‚é.‚µ ‚½‚ª ‚‚Ä-{ • ¶ ‚É ‚¨‚¢‚¨‚¢ ‚Ä‚Í ‹C ‰t"ñ'Š-¬‚ÉŠÖOEW ‚· ‚é OE»•Û ‚ð ‹Z•p "I-§ •ê ‚© ‚çOEŸ "¢ ‚· ‚é ‚½‚ß ‚Ì Šî-{ "I 'mŽ¯ ‚ɂ‚¢ ‚Ä‚Ì "ü-å "I ‚ȉð •à ‚ð •q ‚× ‚é ‚± ‚AE‚É‚· ‚é. ‹C ‰t "ñ 'Š-¬‚É ŠÖ‚· ‚é •HŠw ‚AE ‹Z •p ‚Í-ñ40"N ‚Ì "-"W‚Ì-ð Žj ‚ð Ž• ‚‚è‚è‚‚Ă¨‚è,•Å ‹ß ‚É ‚¨‚¢‚¨‚¢ ‚Ä‹} '¬ ‚Ì •i •à ‚ð •‹ ‚° ‚½. 1987"N ‚É ‚Í ‚í ‚ª •' ‚É ‚¨‚¢‚¨‚¢ ‚Ä""ú-{ •¬ 'Š-¬ Šw‰ï"•õ‚ª •Ý-§ ‚³ ‚ê,‚Ü ‚½•' •ÛŠw‰ïŽ• ‚AE‚µ ‚Ä"International Journal of Multiphase Flow"‚ª "-Š § ‚³ ‚ê ‚Ä‚¢ ‚é ‚ae ‚¤ ‚É,•¬ 'Š-¬‚ª •HŠw‚̈êHŠw‚Ìˆê •"-å ‚AE‚µ ‚ÄŠm-§‚³ ‚ê ‚Ä‚¢ ‚é ‚ae ‚¤ ‚È•ó ‹µ ‚É ‚ ‚é. ‚µ‚½‚ª ‚‚Ä,‹C ‰t"ñ 'Š-¬ ‚Ì ƒ‚ ƒf ƒŠƒ"ƒO‚AEƒVƒ~ƒ… ƒOE •[ ƒVƒ ‡ ƒ"‚É ŠÖ‚µ‚Ä ‚à •‚ ‚¢ •…•€ ‚ª ‚¦ ‚ç ‚ê ‚Ä‚¢ ‚é.-{ Ž• ‚É‚¨‚¢‚É‚¨‚¢ ‚Ä‚± ‚ê ‚ç ‚Ì •Å‹ß ‚Ì 'i ŠK‚Ì ‚à ‚Ì Ž© 'Ì ‚ð ‹C ‰t"ñ 'Š-¬‚Ì •ê-å ŠO‚Ì •û •X‚É'ñ Ž¦ ‚· ‚é ‚± ‚AE‚Í,‚© ‚¦ ‚‚Ä-â 'è‰ðOEˆ‚Ö‚Ì "¹ ‚ðOEë‚ç ‚¹ ‚é ‹° ‚ê ‚ª ‚ ‚é ‚AE Žv ‚í ‚ê ‚é.-á ‚¦ ‚Î ‹C ‰t"ñ 'Š-¬ ‚É ŠÖ‚· ‚é Šî 'b •û 'ö Ž®‚Ì OEµ-§ ‚Ș_‚Ș_ ‹c ‚Ì ‚Ý ‚ðŽ¦ ‚µ ‚Ä,‚» ‚ê ‚ð ƒ‚ ƒf ƒŠƒ" ƒO‚AEƒVƒ~ƒ… ƒOE •[ ƒVƒ ‡ƒ"‚Ì-â'è ‚AE‚µ ‚Ä ‚µ ‚Ü ‚¤ ‚AE,•‰ ‚ß ‚Ä"ñ 'Š-¬‚ÉŠÖ‚· ‚é-â 'è ‚ð ‰ð •Í ‚µ ‚ae ‚¤ ‚AE‚· ‚é •l ‚Í '¼ ‚¿ ‚É ‚± ‚ê ‚ç ‚Ì Šî 'b •û 'ö Ž®‚ð ƒRƒ" ƒs ƒ… •[ ƒ^•[ ‚É ‚ae ‚è•" 'l "I ‚ɉð‚ð ‹• ‚ß ‚Ä,‚» ‚ê ‚É ‚ae‚‚Ă· ‚× ‚Ä‚Ì OE»•Û ‚ð-•‰ð‚µ ‚½ ‚AE OEë‰ð‚³ ‚ê ‚é ‹° ‚ê ‚ª ‚ ‚é ‚© ‚ç ‚Å‚ ‚é.‹C ‰t "ñ 'Š-¬‚Ì-¬ "®,"` "MOE»•Û ‚Í ‚« ‚í ‚ß ‚Ä•¡ ŽG‚Å‚ ‚é ‚Ì ‚Å,‚Ü ‚¸‚»‚¸‚» ‚Ì •¨-•"I OE»•Û ‚ð •\ •ª ‚É "c ˆ¬ ‚µ‚Ä‚© ‚ç,‚» ‚Ì ƒ‚ ƒf ƒŠƒ" ƒO‚ð ‚· ‚é ‚± ‚AE‚ª •K-v ‚Å ‚ ‚é. ‚Ü‚½'Î •Û ‚AE‚· ‚é-â 'è ‚É‰ž‚ ¶ ‚Ä,‚« ‚í ‚ß ‚ÄŠÈ'P ‚È ƒ‚ ƒf ƒ‹ ‚Å Žae ‚舵 ‚í ‚ê ‚é ‚à ‚Ì ‚© ‚ç,-¬ "®‚Ì "÷ •× •\ '¢ ‚É'Î ‰ž‚µ ‚½OEµ-§ ‚È ƒ‚ ƒf ƒ‹ ‚ð •K-v‚AE‚· ‚é ‚ae ‚¤ ‚ÈŠe Ží ‚Ì 'i ŠK‚ª ‚ ‚é.'P •ƒ ‚È-â 'è ‚É'Î ‚µ‚ÄOEµ-§ ‚È ƒ‚ ƒf ƒ‹ ‚Å•" 'l ‰ð‚ð ‹• ‚ß ‚ae ‚¤ ‚AE‚· ‚é ‚± ‚AE ‚ª ‚© ‚¦ ‚‚Ä-â 'è ‚Ì-{ Ž¿‚Ì-•‰ð‚ð ‚³ ‚Ü‚½‚° ‚Ä,OEv ‰ae,•Ý OEv‚É ‚¨‚¢‚¨‚¢ ‚ÄOEë‚è ‚ð ‚¨‚©‚·‚¨‚©‚· ‚± ‚AE‚à ‚ ‚é.‚» ‚Ì ‚ae ‚¤ ‚È•ê • ‡ ‚É ‚Í ŠÈ'P ‚ȃ‚ ƒf ƒ‹ ‚É‚ae ‚è‰ð •Í ‰ð‚ð‹• ‚ß ‚é •û ‚ª ‚ae ‚è•D ‚Ü ‚µ ‚¢ ‚± ‚AE‚à ‚ ‚é.‚» ‚± ‚Å-{ • ¶ ‚Å‚Í •¨-•OE»•Û ‚AE‚Ì 'Î ‰ž‚ð •l-¶‚µ ‚È‚ª ‚ç,Šî 'b Ž®‚Ì 'è Ž® ‰»‚AE •\ •¬ Ž®‚Ì Žaeˆµ ‚¢ ‚È ‚Ç ‚ɂ‚¢ ‚Ä ‚Ì Še Ží ‚Ì ƒ‚ ƒf ƒ‹ ‚𠎦 ‚· ‚± ‚AE‚É ‚· ‚é. 2. ‹C ‰t"ñ 'Š-¬‚Ì-¬"®-lŽ®‚Ì '½-l•« ‚AE ƒ‚ ƒf ƒŠƒ" ƒO‚Ì-â 'è •‚ '¼•ã •¸-¬ ‚Ì •ö "-ŠÇ' † ‚Ì-¬ "®-lŽ®‚Ì ŠÇ'· ‚ɉˆ‚¤ •Ï ‰»‚ð-Í Ž®"I ‚ÉŽ¦ ‚· ‚AEFig.1‚Ì ‚ae ‚¤ ‚Å ‚ ‚é.•ö "-ŠÇ‚É-¬"ü ‚· ‚é ƒT ƒu ƒN•[ ƒ‹ •…(-O ˜a ‰· "x ‚ae ‚è'á ‰·‚Ì •…)‚ª ‰Á "M‚³ ‚ê ‚Ä ŠÇ"à •Ç ‹ß-T‚Ì •…‚ª-O˜a ‰·"x ‚É'B ‚· ‚é ‚AE ŠÇ•Ç •ã ‚Å‹C-A‚ª "-• ¶ ‚· ‚é.‚± ‚Ì •ö ‹C-A‚Í "` "M-Ê ‚ð-£‚ê ‚Ä‰·"x ‚Ì 'á ‚¢ Žå-¬ •" ‚É"ü ‚é ‚AE‹Ã•k ‚µ‚Ä•Á-Å‚· ‚é ‚Ì ‚Å,ŠÇ 'f-Ê ‚É ‚¨‚¢‚¨‚¢ ‚Ä‚Í ‹C-A-§ "x ‚Ì •ª •z ‚ª ‚ ‚é.‚± ‚Ì OE»•Û ‚ð ƒTƒu ƒN•[ ƒ‹ •¦ "« ‚AE‚¢ ‚¤. ‚± ‚ê ‚ae ‚艺-¬ ‚Å ‚Í Žå-¬ •" ‚à-O˜a ‰·"x ‚AE‚È ‚é ‚Ì ‚Å,•ö ‹C-A ‚Í ŠÇ'f-Ê•ã ‚É' ¶ •Ý‚· ‚é.‚± ‚ê ‚ð-O˜a •¦ "« ‚AE‚¢ ‚¤.‚± ‚ê ‚ç ‚Ì-¬‚ê ‚Å ‚Í ‰t' † ‚É•¬‹C-A‚Ì ' ¶ •Ý ‚· ‚é-¬‚ê ‚Å‚ ‚‚Ä,‹C-A-¬(Bubbly flow)‚AE ‚ae ‚Î ‚ê ‚é.‚³ ‚ç ‚É •ö "-‚ª •i ‚Þ ‚AE Fig.1(b)‚Ì ‚ae ‚¤ ‚ÉŠÇ'f-Ê ‚ð ‚Ù‚Ú-ž ‚·-C 'e OE`‚Ì 'å ‹C-A‚ª •õ "ú-{•¬'Š-¬ Šw ‰ï:• §554 'å•ãŽs•Ÿ‰Ô ‹ae•t "ú•o' †2-14-9 ‹ß"¡ˆó•ü"à •º ˜a 63 "N 10 OEŽ 5 "úŽó•t (Received Oct.•@ 5,1988) (ˆË-Š ‰ð •à) * •_ OEË 'åŠw-¼-_ ‹³ Žö•@-´ 'J 'å Šw-• •HŠw•"‹³ Žö (Kobe•@ University,•@ Faculty of•@ Science•@ and•@Technology•@ Ryukoku•@ University 1-5 Yokotani Oe-cho Seta Otsu Shiga pref. 520-21)