平成28（2016）年度　共同利用登録実施報告書

課題番号	28−共研−25	分野分類		統計数理研究所内分野分類		h
				主要研究分野分類		5
研究課題名	回転円すいの外表面を上昇する液膜流れの数値シミュレーション
フリガナ 代表者氏名	アボ ヨシノリ 阿保 吉政		ローマ字		Abo Yoshinori
所属機関	秋田大学
所属部局	工学資源学部機械工学科足立研究室
職　　名	学部生

研究目的と成果の概要

本研究では，OpenFOAMを用いて，回転円すい外表面を上昇する液膜流を取り上げ，数値シミュレーションを行う．３次元計算により，回転円すい外表面を上昇する液膜流を再現する．その時，円すいの回転により，上昇液膜流がどのような挙動をするか明らかにし，上昇液膜流の流動特性について考察することを目的とする．
テストセクション中心に設置された回転円すいにより揚水された水は，上部の回転円盤を伝い，外部に流出するモデルとなっている．テストセクション中の円すいの半頂角は25度とする．また，テストセクション高さH=122[mm]，円すい半径R1=38[mm]，テストセクション半径R2=70[mm]，壁面高さh=80[mm]とする．速度の境界条件として，壁面では滑りなし条件，円すいは一定の角速度で回転しており，円すい外表面では接線速度を与える．また，出口の条件として，自由流出を許すゾンマーフェルト放射条件を採用する．一方，圧力に関しては壁面で勾配なし，出口では圧力0と課す．水の壁面との接触角は，各壁面上で60度と与える．角速度150,200,250[rad/s] をそれぞれ円すいに与えることで, 水面の変形が始まり，円すい外表面に沿って揚水現象が確認できる．その際円すい外表面に薄膜が形成され，テストセクション外部へ水が流出していく様子が確認できた．