3/19AM (General session) Rock Engineering / Mining techn

[3K0101-03-02] 3-dimensional analysis of pipe-wall thinning due to flow accelerated corrosion in high Reynolds number with massively parallel processing

○Hiroki Sekiguchi^{1[Master’s course]}, Hitoshi Mikada^1,2, Junichi Takekawa¹ (1. Kyoto University, 2. Shizuoka university)

Chairperson: Yuichi Sugai (Kyushu University)

Keywords:geothermal power, Flow accelerated corrosion, lattice Boltzmann method, GPGPU, LES

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)と乱流モデルの一種であるコヒーレント構造スマゴリンスキーモデルを組み合わせて計算を行った。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。本研究では，これらにより3次元でのオリフィス下流部の減肉現象を再現し，実測値との比較を行うことで予測精度の検証を行った。