【一般講演】 開発機械／資源開発技術／資源経済と社会システム

[1K0101-07-05] （学生発表：修士課程） MRT-LBMを用いた配管内減肉現象の3次元解析

○関口 広樹¹、三ケ田 均¹、武川 順一¹ (1. 京都大学大学院)

司会：里見 知昭（東北大学）

キーワード：地熱発電、減肉現象、FAC、格子ボルツマン法

地熱発電及び火力・原子力発電プラントなどの系統配管で見られる減肉現象を精度よく予測することは，プラントでの重大事故を未然に防ぐ上で重要である。先行研究では格子ボルツマン法(Lattice Boltzmann Method, LBM)と室内実験により得られた経験式を用いて，流れ加速型腐食（Flow Accelerated Corrosion, FAC）によるオリフィス下流部での減肉現象を2次元で再現し，減肉量分布を予測できることを示した。予測精度をさらに良くするためには，実際の室内実験と同等のレイノルズ数の流れ場を再現する必要がある。3次元の高レイノルズ数流れを精度良く計算するために，数値安定性に優れる多緩和時間モデル(Multiple-relaxation-time, MRT)を用いた。また，壁面形状が複雑に変化する乱流場を計算するために，乱流モデルとしてラージエディシミュレーション（Large Eddy Simulation, LES）を導入した。これらにより再現された流れ場と先行研究と同様の界面シフトのアルゴリズムを用いて，3次元でのオリフィス下流部の減肉現象を再現できることを示した。