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ポンプトリップ解析(高い位置の空気弁考慮)#

管路系流体解析ソフトウェア Advance/FrontNet 事例

解析目的#

空気弁は負圧が発生しやすい高い位置に設置されることが多いです。高い位置に空気弁が設置された場合のGD2が異なる2つのポンプトリップの計算事例を比較します。

解析モデル・解析条件#

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 解析結果(圧力時系列)/GD2=1kg・m<sup>2</sup>の場合

図2 解析結果(圧力時系列)/GD2=1kg・m2の場合

図3 解析結果(圧力時系列)/GD2=30kg・m<sup>2</sup>の場合

図3 解析結果(圧力時系列)/GD2=30kg・m2の場合

図4 解析結果(空気体積時系列)/GD2=1kg・m<sup>2</sup>の場合

図4 解析結果(空気体積時系列)/GD2=1kg・m2の場合

図5 解析結果(空気体積時系列)/GD2=30kg・m<sup>2</sup>の場合

図5 解析結果(空気体積時系列)/GD2=30kg・m2の場合

図6 解析結果(動水勾配線)/GD2=1kg・m<sup>2</sup>の場合

図6 解析結果(動水勾配線)/GD2=1kg・m2の場合

図7 解析結果(動水勾配線)/GD2=30kg・m<sup>2</sup>の場合

図7 解析結果(動水勾配線)/GD2=30kg・m2の場合

ポンプトリップ解析(高い位置の空気弁考慮)まとめ#

2種類のGD2に対してポンプトリップ解析を行い、動水勾配線を比較した。GD2=1kg・m2の場合は、負圧が発生し水撃が出ているが、GD2=30kg・m2の場合は負圧が抑えられ水撃が出ていないことが分かります。Advance/FrontNet/Ωによるポンプトリップ解析の基本性能を確認することができました。

なお、Advance/FrontNet/Ωは基本的に液体単相流れの解析を目的としており、一時的な空気吸い込みには対応していますが、気液界面の追随の機能はありません。

そのため、本例のような場合、一般には境界の高さに応じて空気吸い込み量および水の界面位置が決まるのに対して、計算では1メッシュの体積を超える空気量を空気弁が吸い込んだ場合に、界面追随を行っていないことから計算精度が保証されないため計算を終了することとしています。

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