和文論文
有限体積法による高粘性ニュートン流体の容器充填の数値計算
キーワード:
highly viscous Newtonian fluids,
finite volume method,
collocated grid system,
container filling
2020 年 76 巻 2 号 p. I_131-I_141
詳細
2020 年 76 巻 2 号 p. I_131-I_141
ニュートン流体である高粘性液体を鉛直下方に流入させて，上面に開口部を有する 2 次元矩形容器内に充填する数値計算を行った．周囲の低粘性気体を同時に計算するため，密度と粘性の異なる 2 つの非圧縮性流体に対する相平均モデルを利用し，これをコロケート格子有限体積法で離散化した．特に，計算セル境界における粘性係数，密度および流速の平均化手法に考察を加え，ダムブレイク問題を通じてその有効性を確認した．提案された計算手法を用いて，高さ H の矩形容器に幅 d の上部流入口から高粘性液体を充填する問題を計算した結果，高粘性液体のレイノルズ数 Re と H/d の条件により発生する，steady filling, spreading, splashing, buckling という異なるフローパターンが既往研究と同様に再現されることを示した．
