（トピックス）液膜流と二相流：水平管内スラグ流の直接数値解析

摘要

機械，化学および原子力プラントにおける流体の輸送は，主に配管を経由して行われる．配管内の蒸気-水系や空気-水系の層状二相流は，開水路流れ（open channel flow：管路内でも二相間に自由界面を有する流れ）に分類され，特にプラント配管系のバルブが急激に開放あるいは閉鎖された場合，高い圧力波が配管やプラントシステム内を伝播し，最終的に配管破断に至ることが予想される．この現象は，水撃(water hammer)と呼ばれ，プラント安全性の観点から極めて深刻な現象である．このため，水撃現象の緩和は，気液二相流プラントシステムの開発や設計に極めて重要な課題であり，今日まで水撃現象に関する多くの実験的および数値解析的研究が行われてきている．