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ガスパージ解析の実測値との比較#

管路系流体解析ソフトウェア Advance/FrontNet 事例

解析モデルと条件#

図1に示すように、左側から空気と二酸化炭素が流入口から合流して大気開放される系があります。最初、空気と二酸化炭素のモル分率が0.9:0.1で流れていますが、時刻4sに空気と二酸化炭素のモル分率が0.1:0.9となるような流入条件とします。

図1 解析モデルと解析条件

図1 解析モデルと解析条件

解析結果#

図2に観測点における二酸化炭素のモル分率の時間変化を示します。試験では流量の切り替え4sを含んだ7.5s後に二酸化炭素のモル分率が50%に変化しています。図では、二酸化炭素のモル分率が50%になる時間(試験の7.5s)を0sとしています。計算では、対流項の差分スキームとして界面をシャープに捉えるTVD制限リミタ付き差分法を採用しました。青線は乱流拡散を考慮しない場合、緑線は乱流拡散を考慮した場合の二種類を比較しています。乱流拡散を考慮した場合の計算が試験をよく再現していることが分かります。

図2 計算結果(二酸化炭素のモル分率の時間変化)

図2 計算結果(二酸化炭素のモル分率の時間変化)

参考#

出典:染谷雄史他、"管路内での異種気体混合に関する研究"、日本流体力学学会(2007)

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