(57)【要約】【課題】気液二相流の流動挙動を解析の際に、流動様式マップを用いず、構成方程式の使用量を低減し、且つ、計算コストが抑制される気液二相流解析技術を提供する。【解決手段】気液二相流解析装置２０において、解析対象とする流れ場の初期パラメータを入力する入力部４と、前記流れ場を分割した複数の区画に対して前記初期パラメータに基づき少なくともボイド率を計算する二流体モデル計算部１と、前記複数の区画のうち第１閾値に基づき高ボイド率を示す区画を判定するボイド率判定部６と、前記高ボイド率を示す区画のボイド率を液体体積率に変換する第１変換部７と、前記変換された液体体積率及び前記初期パラメータから前記流れ場における液体体積率の分布を計算する界面挙動計算部２と、を備えることを特徴とする。【選択図】  図１
2011150680.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
解析対象とする流れ場の初期パラメータを入力する入力部と、
前記流れ場を分割した複数の区画に対して前記初期パラメータに基づき少なくともボイド率を計算する二流体モデル計算部と、
前記複数の区画のうち第１閾値に基づき高ボイド率を示す区画を判定するボイド率判定部と、
前記高ボイド率を示す区画のボイド率を液体体積率に変換する第１変換部と、
前記変換された液体体積率及び前記初期パラメータから前記流れ場における液体体積率の分布を計算する界面挙動計算部と、を備えることを特徴とする気液二相流解析装置。
【請求項２】
解析対象とする流れ場の初期パラメータを入力する入力部と、
前記初期パラメータに基づき少なくとも液体体積率の分布を計算する界面挙動計算部と、
前記流れ場を分割した複数の区画に前記液体体積率の分布を当てはめて第２閾値に基づき孤立気泡の存在が認められる区画の液体体積率を判定する液体体積率判定部と、
前記孤立気泡の存在が認められた区画の液体体積率をボイド率に変換する第２変換部と、
前記変換されたボイド率及び前記初期パラメータから各区画毎におけるボイド率を計算する二流体モデル計算部と、を備えることを特徴とする気液二相流解析装置。
【請求項３】
前記高ボイド率を示す区画に対し、前記二流体モデル計算部の計算が収束するように前記初期パラメータを補正する第１補正部を備えることを特徴とする請求項１に記載の気液二相流解析装置。
【請求項４】
前記孤立気泡の存在が認められた区画に対し、前記二流体モデル計算部の計算が収束するように前記初期パラメータを補正する第２補正部を備えることを特徴とする請求項２に記載の気液二相流解析装置。
【請求項５】
前記高ボイド率を示す区画に対し前記変換された液体体積率に基づいて気液界面の形状を整える第３補正部を備えることを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の気液二相流解析装置。
【請求項６】
前記二流体モデル計算部で計算された前記各区画毎のボイド率と前記界面挙動計算部で計算された前記液体体積率の分布とを監視し、気体領域である前記区画に非ゼロのボイド率が生じた場合、この非ゼロのボイド率を液体体積率に変換して再計算させる監視部を備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の気液二相流解析装置。
【請求項７】
前記ボイド率を液滴体積率に、前記高ボイド率を高液滴体積率に、前記孤立気泡を液塊に、前記第１変換部を第３変換部に、前記第２変換部を第４変換部に、前記第１閾値を第３閾値に、置き換えて規定されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の気液二相流解析装置。
【請求項８】
コンピュータを、
解析対象とする流れ場の初期パラメータを入力する入力手段、
前記流れ場を分割した複数の区画に対して前記初期パラメータに基づき少なくともボイド率を計算する二流体モデル計算手段、
前記複数の区画のうち第１閾値に基づき高ボイド率を示す区画を判定するボイド率判定手段、
前記高ボイド率を示す区画のボイド率を液体体積率に変換する第１変換手段、
前記変換された液体体積率及び前記初期パラメータから前記流れ場における液体体積率の分布を計算する界面挙動計算手段、として機能させることを特徴とする気液二相流解析プログラム。
【請求項９】
コンピュータを、
解析対象とする流れ場の初期パラメータを入力する入力手段、
前記初期パラメータに基づき少なくとも液体体積率の分布を計算する界面挙動計算手段、
前記流れ場を分割した複数の区画に前記液体体積率の分布を当てはめて第２閾値に基づき孤立気泡の存在が認められる区画の液体体積率を判定する液体体積率判定手段、
前記孤立気泡の存在が認められた区画の液体体積率をボイド率に変換する第２変換手段、
前記変換されたボイド率及び前記初期パラメータから各区画毎におけるボイド率を計算する二流体モデル計算手段、として機能させることを特徴とする気液二相流解析プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は気液二相流の挙動を予測するための解析技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の気液二相流現象を解析対象とした二相流解析においては、気相と液相の相間相互作用を評価するために、試験などから経験的に求めた構成方程式を用いることが多い。
この構成方程式は、気相ボイド率によって分類される気泡流、スラグ流、チャーン流、環状噴霧流などの流動様式毎に、異なる形で与えられている。
そして、解析対象となる二相流動場に適用される構成方程式は、試験などから経験的に作成された流動様式マップを使用し、この流動様式を判別して切り替えられる（例えば非特許文献１参照）。
【０００３】
このような、流動様式マップ及び構成方程式に依らない方法としては、二相界面挙動をＶＯＦ（Volume of Fluid）法等の界面捕獲法を用いて解析する方法がある。
この界面捕獲法では気液界面の挙動を直接計算するため、任意の形状に対する二相流の多次元挙動を解析することができ、流動様式の遷移過程も予測することが可能となる。しかし、界面捕獲法において界面の挙動を精度良く捉えるには、空間を細分化した計算格子を用いる必要があり、計算コストの増大が避けられない。
【０００４】
そして、そのような計算コストの増大を抑制する手段として、いくつかの公知技術が存在している。
一つは、ＶＯＦ法による界面捕獲法により大気泡の挙動を評価し、空間の平均化による二流体モデルにより小気泡群の挙動を評価する「拡張二流体モデル」が、提案されている（例えば、非特許文献２参照）。
またその他に、ＶＯＦ法、解適合格子法及び多重格子法を使用して、効率的に気液二相の界面挙動を解析する発明もなされている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１９７９２１号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】「新しい気液二相流数値解析  −多次元流動解析―」、第２章、コロナ社。
【非特許文献２】A. Minato1, T. Nagayoshi, M. Misawa, A. Suzuki, H. Ninokata, S. Koshizuka, ”Numerical Simulation Method of Complex 3D Gas-Liquid Two-Phase Flow,” 5th International Conference on Multiphase Flow, ICMF’04, 2004.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、非特許文献１の技術においては、流動様式の遷移を伴う気液二相流を扱う場合、前記した構成方程式及び流動様式マップが試験等から経験的に作成されることに起因して、それらの品質に解析結果が依存する問題があった。
また、非特許文献２及び特許文献１の技術においては、気泡群を含む流れを扱う為に気泡サイズ以下に空間を分割することが避けられず、計算コスト増大の抑制効果が限定的である問題があった。
【０００８】
本発明は前記した課題を解決するためになされたものであり、気液二相流の流動挙動を解析する際に、流動様式マップを用いず、構成方程式の使用量を低減し、且つ、計算コストが抑制される気液二相流解析技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る気液二相流解析装置は、解析対象とする流れ場の初期パラメータを入力する入力部と、前記流れ場を分割した複数の区画に対して前記初期パラメータに基づき少なくともボイド率を計算する二流体モデル計算部と、前記複数の区画のうち第１閾値に基づき高ボイド率を示す区画を判定するボイド率判定部と、前記高ボイド率を示す区画のボイド率を液体体積率に変換する第１変換部と、前記変換された液体体積率及び前記初期パラメータから前記流れ場における液体体積率の分布を計算する界面挙動計算部と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
さらに本発明に係る気液二相流解析装置は、解析対象とする流れ場の初期パラメータを入力する入力部と、前記初期パラメータに基づき少なくとも液体体積率の分布を計算する界面挙動計算部と、前記流れ場を分割した複数の区画に前記液体体積率の分布を当てはめて第２閾値に基づき孤立気泡の存在が認められる区画の液体体積率を判定する液体体積率判定部と、前記孤立気泡の存在が認められた区画の液体体積率をボイド率に変換する第２変換部と、前記変換されたボイド率及び前記初期パラメータから各区画毎におけるボイド率を計算する二流体モデル計算部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、気液二相流の流動挙動を解析する際に、流動様式マップを使用せず、構成方程式の使用量を低減し、且つ、計算コストが抑制される気液二相流解析技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る気液二相流解析装置の構成図。
【図２】本発明の第２実施形態に係る気液二相流解析装置の構成図。
【図３】本発明の第３実施形態に係る気液二相流解析装置の構成図。
【図４】本発明の第４実施形態に係る気液二相流解析装置の構成図。
【図５】本発明の第５実施形態に係る気液二相流解析装置の構成図。
【図６】本発明の第６実施形態に係る気液二相流解析装置の構成図。
【図７】第１実施形態の第１閾値入力部におけるボイド率判定用の閾値の入力フォーム。
【図８】第１実施形態におけるボイド率から液体体積率への変換例の説明図。
【図９】第２実施形態における孤立気泡の説明図。
【図１０】第５実施形態におけるボイド率と体積率の監視についての説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
ここで、解析対象となる流体は、小気泡群を含む分散相とそれ以外の連続相との二つの異なる相から構成されているものとする。
また、この流体が流動する空間における流れ場において分散相が占める体積割合をボイド率と呼ぶ。さらに、連続相を気体領域と液体領域に分類し、この連続相のうち液体領域が占める体積割合を液体体積率と呼ぶ。
【００１４】
図１に示されるように、第１実施形態に係る気液二相流解析装置２０ａは、二流体モデル計算部１と、界面挙動計算部２と、計算終了判定部３と、初期パラメータＡの入力部４と、出力データＢの結果出力部５と、ボイド率判定部６と、第１変換部７と、ボイド率の閾値を入力する第１閾値入力部８とから構成されている。
【００１５】
初期パラメータＡは、流れ場における形状データ及び圧力、そして分散相における流速、温度、気泡径及びボイド率、さらに連続相における流速、温度及び液体体積率等の初期値が含まれ、入力部４から気液二相流解析装置２０に入力される。
【００１６】
二流体モデル計算部１は、流れ場の空間を複数に分割した区画に対し、初期パラメータＡを基にして、計算格子による有限体積法や有限差分法などの解析手法を適用する。
つまり、分散相及び連続相における質量、運動量及びエネルギの３つの保存式を解いて、１タイムステップ後の分散相及び連続相の流速、温度、圧力及びボイド率を各区画毎に計算し、これらの物理量の空間的な分布を導くものである。
【００１７】
第１閾値入力部８は、例えば図７に示すような数値入力フィールドから高ボイド率区画の判定閾値ボックス２１ａに第１閾値を入力するものであり、ボイド率判定ボックス２１ｂのＯＮ／ＯＦＦ切替によって次のボイド率判定部６の実行の有無を指定する。
【００１８】
ボイド率判定部６は、流れ場における複数の区画のうち、入力された第１閾値に基づき次の判定式（１）が満たされることにより、高ボイド率と判定される区画を検索するものである。そして、そのような区画が存在した場合、この区画のボイド率の値と位置情報を第１変換部７に転送するものである。
【００１９】
αb ／{αb＋αL・（１−αb）} ＞ αmax              （１）
（αb：ボイド率、αL：液体体積率、αmax：第１閾値）
【００２０】
ここで、第１閾値の入力範囲は、０≦αmax≦１であり、小気泡の形状を球形とし、三次元空間にこの小気泡が最密充填構造で敷き詰められていると仮定するとαmax＝√２・π／６となり、単純立法格子構造で敷き詰められていると仮定するとαmax＝π／６となる。
【００２１】
第１変換部７は、ボイド率判定部６で高ボイド率と判定された区画のボイド率を液体体積率に変換して界面挙動計算部２に出力するものである。
つまり、図８に示されるように、小気泡群１１からなる分散相を含む計算格子１０の区画は、大気泡１２の気体領域を含む連続相として界面挙動計算部２で取り扱われることになる。そして、この区画において分散相の存在を示すボイド率はゼロとみなされる。
これにより、流れ場の空間を二流体モデルで解析した結果、局所的にボイド率が大きいことが判明した場合であっても、小気泡群１１は合体した大気泡１２とみなせるために、次の界面挙動計算部２に移行しても界面捕獲法による気液二相流の流動解析を効率的に実行することができる。
【００２２】
界面挙動計算部２は、第１変換部７で変換された液体体積率を入力し、さらに初期パラメータＡのうち形状データと連続相の流速及び液体体積率とを入力し、液体体積率の保存式を有限体積法や有限差分法などの解析手法を用いて解く界面捕獲法によって、１タイムステップ後の液体体積率の分布を計算する。
【００２３】
このように、界面挙動計算部２は、ボイド率判定部６と第１変換部７を介して二流体モデル計算部１に接続され、この二流体モデル計算部１の計算格子１０（図８）でボイド率が大きいと判定された領域を大気泡１２として取り扱う。
そして、界面挙動計算部２は、図９に例示されるような気液二相流体の孤立気泡１５及び気液界面１６における気相・液相界面における過渡的な挙動を高精度に追跡する。
【００２４】
計算終了判定部３は、ボイド率判定部６において第１閾値に基づく前記判定式（１）から高ボイド率の区画であると判定された情報を、二流体モデル計算部１に返し、この二流体モデル計算部１において当該区画のボイド率がゼロであるとして計算格子１０（図８）に処理させる。
さらに、計算終了判定部３は、ボイド率判定部６において第１閾値に基づく前記判定式（１）から低ボイド率の区画であると判定された情報も、二流体モデル計算部１に返し、この二流体モデル計算部１において当該区画が小気泡群１１（分散相）を含むものとして計算格子１０に処理させる。
【００２５】
そして、計算終了判定部３は、二流体モデル計算部１で求められた分散相と連続相の流速、温度、ボイド率、圧力の結果、及び界面挙動計算部２で求めた液体体積率の結果を入力し、予め指定された計算終了条件を満足するか否かを判定する。
この判定が条件を満足しない場合、分散相と連続相の流速、温度、ボイド率、圧力を二流体モデル計算部１に、連続相の流速と液体体積率とを界面挙動計算部２に入力して、繰り返し計算を実行する。
そして判定において条件が満足した場合、結果出力部５から全ての出力データＢを出力する。
【００２６】
＜第２実施形態＞
図２に示されるように、第２実施形態に係る気液二相流解析装置２０ｂは、二流体モデル計算部１と、界面挙動計算部２と、計算終了判定部３と、入力部４と、結果出力部５と、第２閾値入力部９と、液体体積率判定部１３と、第２変換部１４とから構成されている。なお実施形態１（図１）と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２７】
このように構成される気液二相流解析装置２０ｂは、入力部４から入力された初期パラメータＡに基づき、界面挙動計算部２において液体体積率の分布を計算し、この液体体積率の分布の情報を液体体積率判定部１３に入力させる。
【００２８】
この液体体積率判定部１３では、流れ場を分割した複数の区画に、入力した液体体積率の分布を当てはめて、第２閾値入力部９から入力される第２閾値に基づき孤立気泡の存在が認められる区画の液体体積率を判定する。
つまり、図９の孤立気泡１５のように、計算格子１０と比較して小さく、界面形状を解像するのが困難な気体領域を探索する。
そして液体体積率判定部１３は、孤立気泡１５の存在が認められる区画が存在した場合、その液体体積率の値と位置情報を第２変換部１４に出力する。
【００２９】
第２変換部１４は、孤立気泡の存在が認められた区画の液体体積率をボイド率に変換する。これにより当該区画は、界面挙動計算部２において連続相における液体体積率が１として取り扱われる。
【００３０】
二流体モデル計算部１では、第２変換部１４で変換されたボイド率及び初期パラメータから各区画毎におけるボイド率、及びその他の物理量を計算する。
つまり、二流体モデルにより記述された分散相及び連続相の質量、運動量、エネルギの３つの保存式を有限体積法や有限差分法などの解析手法を用いて解くことによって、流速、圧力、温度、ボイド率の空間的な分布が求められる。
なお、第２変換部１４でボイド率に変換され、各区画に含まれるとみなして取り扱われる分散相の気泡径は、ユーザ指定、又は気体領域（孤立気泡１５；図９）の体積などから算出された値を用いる。
【００３１】
このように構成された気液二相流解析装置２０ｂでは、界面挙動計算部２で算出される液体体積率の分布中に、液体体積率が局所的に低下した区画が生じた場合、大きな気体領域から分裂して小気泡が形成したとみなす。そして、当該区画の液体体積率は第２変換部１４においてボイド率に変換され、独立気泡１５は二流体モデル計算部１において気泡分散相の挙動として計算される。
【００３２】
この第２実施形態によれば、大きな気泡から分裂した小さな気泡が発生した場合、界面挙動計算部２において、流れ場の空間を小気泡サイズ（孤立気泡１５）以下に細分化した計算格子を用いる必要がない。そして、二流体モデル計算部１によりこの小気泡の挙動を解析評価することにより気液二相流解析の効率化が図れる。
【００３３】
＜第３実施形態＞
図３に示されるように、第３実施形態に係る気液二相流解析装置２０ｃは、第１実施形態（図１）におけるボイド率判定部６の後に第１補正部１７が設けられ、さらに第２実施形態（図２）における第２変換部１４の後に第２補正部１８が設けられている。なお第１実施形態（図１）と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３４】
第１補正部１７は、ボイド率判定部６において、高ボイド率を示すと判定された区画に対し、初期パラメータＡを補正して二流体モデル計算部１における計算を収束させるものである。
つまり、第１補正部１７は、二流体モデル計算部１で求めた分散相と連続相の流速、温度、圧力と、ボイド率判定部６の処理後における更新されたボイド率とを入力し、二流体モデル計算部１における連続相と分散相の質量、運動量、エネルギの保存式が満たされるように、初期パラメータＡのうち流速、圧力、温度を修正するものである。
【００３５】
これは、第１実施形態に係る気液二相流解析装置２０ａ（図１）の構成において、ボイド率判定部６にて高ボイド率を示すと判定された区画は、ボイド率がゼロに変換されるため、二流体モデル計算部１における計算が収束しない場合に対処するものである。
【００３６】
第２補正部１８は、液体体積率判定部１３において、孤立気泡の存在が認められた区画に対し、初期パラメータＡを補正して二流体モデル計算部１における計算を収束させるものである。
つまり、第２補正部１８は、計算終了判定部３から分散相と連続相の流速、温度、圧力と、第２変換部１４で変換されたボイド率を入力し、連続相と分散相の質量、運動量、エネルギの保存式が満たされるように、初期パラメータＡのうち流速、圧力、温度を修正するものである。
【００３７】
これは、第２実施形態に係る気液二相流解析装置２０ｂ（図２）の構成において、第２変換部１４にて液体体積率が局所的に低下した領域の液体体積率をボイド率に変換したため、二流体モデル計算部１における計算が収束しない場合に対処するものである。
【００３８】
この第３実施形態によれば、体積率からボイド率、またはボイド率から体積率への変換を行った後に、発生の恐れのある質量、運動量、エネルギの保存式の矛盾を解消し、解析結果である流速、圧力、温度等の分布において非物理的な跳びの発生を防止する。
【００３９】
＜第４実施形態＞
図４に示されるように、第４実施形態に係る気液二相流解析装置２０ｄは、第１実施形態（図１）における第１変換部７の後に第３補正部１９が設けられている。なお第１実施形態（図１）と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
第３補正部１９は、ボイド率判定部６において高ボイド率を示すと判定された区画に対し、第１変換部７で変換された液体体積率に基づいて、流れ場の気液界面の形状を整えるものである。
つまり、第３補正部１９は、界面挙動計算部２における計算が適正に行われるために、気液界面を人工的にシャープにモデル化する機能を有している。
【００４０】
この第４実施形態によれば、二流体モデル計算部１にて、分散相における小気泡群１１（図８）を合体させて形成した大気泡１２の界面をシャープに扱うことが可能となり、実現象をより忠実に再現した高精度な解析評価が可能となる。
【００４１】
＜第５実施形態＞
図５に示されるように、第５実施形態に係る気液二相流解析装置２０ｅは、第１実施形態（図１）における二流体モデル計算部１と界面挙動計算部２の両方に接続され、ボイド率と液体体積率を監視する監視部２６が設けられている。なお第１実施形態（図１）と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００４２】
そもそも、気液二相流解析装置２０では、気相の取り扱い方法として、分散相として扱うか、連続相における気体領域として扱うかを排他的に決定する必要がある。
しかしながら、図１０の左側に示されるように、界面挙動計算部２から導かれた液体体積率の分布において連続相中の気体領域として扱われる位置に、非ゼロのボイド率が発生する場合がある。
【００４３】
そこで、監視部２６において、二流体モデル計算部１で計算された各区画毎のボイド率と、界面挙動計算部２で計算された液体体積率の分布とを監視し、気体領域である区画に非ゼロのボイド率が生じた場合、この非ゼロのボイド率を液体体積率に変換し、さらにこの非ゼロのボイド率をゼロに変換して再計算させることとした。
これにより、図１０の右側に示されるように、連続相における気体領域は、破線から実線に拡張された状態で、流れ場における挙動が取り扱われることとなる。
【００４４】
この第５実施形態によれば、演算処理において連続相中の気体領域に分散相が重畳して取り込まれてしまう場合であっても、排他的に扱うべき二つの手法に生じ得る演算上の矛盾を解消することができる。さらに、気相・液相界面の過渡的な変化において、分散相中の小気泡が連続相中の気体領域に取り込まれていく挙動も考慮することができる。
【００４５】
＜第６実施形態＞
図６に示されるように、第６実施形態に係る気液二相流解析装置２０ｆは、解析対象とする流体は、液滴群を含む分散相とそれ以外の連続相との二つの異なる相から構成されている場合を扱うものである。
つまり前記した第１実施形態（図１）から第５実施形態（図５）においては、気泡群を分散相として扱ったのに対し、第６実施形態（図６）では液滴群を分散相として扱う。
この第６実施形態において、流体が流動する空間における流れ場において分散相が占める体積割合を液滴体積率と呼ぶ。さらに、連続相を気体領域と液体領域に分類し、この連続相のうち液体領域が占める体積割合を液体体積率と呼ぶ。
【００４６】
気液二相流解析装置２０ｆは、二流体モデル計算部１と、界面挙動計算部２と、計算終了判定部３と、初期パラメータＡの入力部４と、出力データＢの出力部５と、液滴体積率判定部２２と、第３変換部２３と、第４変換部２４と、液滴体積の第３閾値を入力する第３閾値入力部２５とから構成されている。
なお実施形態１（図１）又は実施形態２（図２）と同一の構成又は対応する構成には共通の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００４７】
液滴体積率判定部２２は、流れ場における複数の区画のうち、入力された第３閾値に基づき前記した判定式（１）が満たされることにより高液滴体積率と判定される区画を検索するものである。そして、そのような区画が存在した場合、この区画の高液滴体積率の値と位置情報を第３変換部２３に転送するものである。
なお、第６実施形態において、前記した判定式（１）は、αb：液滴体積率、αL：液体体積率、αmax：第３閾値とする。
【００４８】
第３変換部２３は、液滴体積率判定部２２で高液滴体積率と判定された区画の液滴体積率を液体体積率に変換して界面挙動計算部２に出力するものである。
そして、高液滴体積率と判定された区画は、気体領域及び液体領域を含む連続相として界面挙動計算部２で取り扱われることになる。そして、この区画において分散相の存在を示す液滴体積率はゼロとみなされる。
【００４９】
第４変換部２４は、液塊の存在が認められた区画の液体体積率を液滴体積率に変換する。これにより当該区画は、界面挙動計算部２において連続相における液体体積率が１として取り扱われる。
【００５０】
この第６実施形態によれば、二流体モデル計算部１にて算出される空間内での液滴体積率が局所的に増加した場合、小液滴群が合体して大きな液塊を形成したとみなして界面挙動計算部２において界面挙動を計算することが可能となる。また、大きな液塊から分裂して生じた小液滴の挙動は二流体モデル計算部１にて扱うことで、効率的に液滴径の変化を予測することができ、効率的な気液二相流の解析評価が可能となる。
【００５１】
本発明は前記した実施形態に限定されるものでなく、共通する技術思想の範囲内において、適宜変形して実施することができる。
例えば、気液二相流解析装置２０は、このような実行手段を含むコンピュータであって、プログラムに基づいて指定された演算やデータ処理を実行するものである場合も含まれる。
【００５２】
また、ボイド率判定部６又は液滴体積率判定部２２において、注目する区画が高ボイド率であるか又は高液滴体積率であるかを判定するために判定式（１）を使用する場合を例示したが、これに限定されることはなく、入力された第１閾値又は第３閾値に基づき判定される場合を広く含む。
【符号の説明】
【００５３】
１…二流体モデル計算部、２…界面挙動計算部、３…計算終了判定部、４…初期パラメータ入力部、５…結果出力部、６…ボイド率判定部、７…第１変換部、８…第１閾値入力部、９…第２閾値入力部、１０…計算格子、１１…小気泡群、１２…大気泡、１３…液体体積率判定部、１４…第２変換部、１５…孤立気泡、１６…気液界面、１７…第１補正部、１８…第２補正部、１９…第３補正部、２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆ）…気液二相流解析装置、２１ａ…判定閾値ボックス、２１ｂ…ボイド率判定ボックス、２２…液滴体積率判定部、２３…第３変換部、２４…第４変換部、２５…第３閾値入力部、２６…監視部、Ａ…初期パラメータ、Ｂ…出力データ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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