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課題ガイザリング
背景  長い垂直流路で下端が閉じられているか流量が小さい場合に流路内の液体の突沸による水頭の現象が起 こることによって,さらに蒸発量が.増加し,突沸と液体に再流入を繰り返す流体振動が存在することが 知られている.こうした現象をガイザリングと呼び,工業分野においてもガイザリングが問題となること がある.


Figure 1. ガイザリング.



 図1はガイザリングの模式図であるが,ガイザリングによって液体が再流入する場合には,水撃減少によ スパイク的な圧力波が生じて構造物に悪影響を与える.
目的  本研究では,商用格子生成ソフトPointwiseで作成した格子に流体解析ソフトウェアANSYS-Fluentを用 いることでガイザリングの周期が加熱量や流路の幾何学的条件によってどう変化するのかをを調べる.


Figure 2.Pointwise


Figure 3. ANSYS-Fluent.


方法  今回は加熱部長さ285mm,加熱量200W,試験部の長さ600mm,あとは図4で示した条件でシミュ レーションを行った.


Figure 4. 試験部の概略図.

結果  図5にガイザリングが発生する様子,図6に解析によって得られたガイザリングの周期を示す.


Figure 5. ガイザリングの発生の様子.


Figure 6. ガイザリングの発生周期.



 図5を見ると10秒付近でガイザリングが発生し,図6から周期がおよそ15秒であることが分かった. 今回は1つの条件でしか試していないので.今後は条件を変えながらシミュレーションを行っていこう と思っています.