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配管内の凝縮解析#

気液二相流解析ソフトウェア Advance/FrontFlow/MP 事例

概要#

配管内を流れる蒸気が低温壁で凝縮する挙動のシミュレーション。 凝縮速度は上原らの凝縮熱伝達率[1]を使用して計算します。

[1]上原春男,木下英二、”鉛直面上の体積力対流の波流および乱流膜状凝縮平均熱伝達係数の整理式”,機論,63-616B(1997)4013-4020.

解析条件#

解析条件 設定値
流路断面形状 10mm×10mmの正方形
物性値 1気圧の飽和状態における水と水蒸気
初期値 速度は静止、ボイド率は1、温度は100℃
入口境界条件 速度は0.1m/s、ボイド率は1、温度は100℃
壁面境界条件 速度はno-slip、壁面温度は90℃
水滴径 10μm

ここで、図の奥行方向は対称条件(=free-slip)として2次元で表現しました。 水滴径は発生した水滴と液膜になった後に離脱した水滴の両方で使用します。

解析結果#

配管内の凝縮解析

配管内の凝縮解析

配管内の凝縮解析

本解析でわかったこと#

本解析条件では、壁面で蒸気が凝縮し壁面付近に薄い液層が生じる結果が得られました。実測値と比較する検証は今後の課題です。