非平衡凝縮を伴うマルチフィジックス熱流動のシミュレーション技術

摘要

付加的な物理現象を伴う熱流動はマルチフィジックス熱流動で，そのCFDはマルチフィジックスCFDと呼ばれている。最近では，様々な物理現象を伴うマルチフィジックス熱流動も研究されており，CFD研究の対象はますます複雑になってきた。ここでは，この8年間における筆者らのマルチフィジックスCFDに関する研究進展の状況を紹介するのに合わせて，その背景にある数理モデルの構築方法について改めて概説する。具体的には，非平衡凝縮（nonequilibrium condensation）を伴う湿り空気や湿り蒸気の熱流動を模擬する数理モデル，さらに低庄のみならず高圧環境における非平衡凝縮を捕獲するための，実在気体効果を考慮した数理モデルについて概説する。また，それらを応用した具体的なマルチフィジックス熱流動問題の計算例について，いくつか紹介する。