(General session) Resource based economy and social system / Mining technologies［Thu. Sep 14, 2023 AM Room-2］

[3201-06-03] [Student presentation: Master’s course] 3-dimensional analysis of pipe-wall thinning due to flow accelerated corrosion with massively parallel processing

○Hiroki Sekiguchi¹, Hitoshi Mikada^2,1, Junichi Takekawa¹ (1. Kyoto university, 2. Shizuoka university)

Chairperson: Hirou Kusuda(Kyoto University)

Keywords:geothermal power, pipe-wall thinning, Flow Accelerated Corrosion, lattice Boltzmann method, GPGPU

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，計算速度を向上させるためにGPUを用いた大規模な並列計算を行った。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。