OpenFOAMを用いた冷媒分配器の気液二相流シミュレーション

摘要

冷凍空調分野においては，例えばエアコン配管内部の冷媒の流れ[1-2]など，大きな気液界面変形を伴う気液二相流が様々な場面で利用されている．近年は，空調機の熱交換器性能向上のために，室外機·室内機共に，冷媒伝熱管の細径化·多パス化が進んでいる．多パス化に伴い冷媒分配率の制御が大きな課題となっており，現象の理解や評価に向け数値シミュレーションの活用が求められている[3]．しかし，複雑な現象および形状の取り扱いなどの要求により解析規模が増大するといった課題がある．近年，並列計算性能拡大に関してライセンスフリーのオープンソースCFDソフトウェアが注目されており，単相流分野を中心に製品開発への適用が進んでいる．しかし，気液二相流分野では，現象の複雑性の問題もあり，製品開発における検証例がまだ少ない状況である．本報告では，オープンソース流体解析ソフトOpenFOAM[4]を用いて，分配器の冷媒分配率予測への適用可能性について検討を実施した結果について報告する．また，今後の解析規模の拡大への指針を得るため，並列計算性能について検証した結果についても報告する．