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トップページ products PHOENICS 二相流・混相流  

◆◇ PHOENICS Two-phase Package(二相流・混相流) ◆◇

 
気液や粉体など、異なる2つの流体が存在する流体解析を二相流解析と呼ばれており、単一の流体に比べ高度な計算になります。そこで他との差別化をはかるため、『PHOENICS Two-phase Package』としてパッケージ化しました。この中には、『2流体モデル(IPSA)』、『粒子挙動モデル(GENTRA)』の2つの計算モジュール(解析モデル)が含まれています。
『2流体モデル(IPSA)』は、PHOENICSのオリジナル解析モデルで、PHOENICS開発当初から含まれる機能で、二相流解析には40年の経験を持っており、PHOENICSの最もアドバンテージのある分野です。
『粒子挙動モデル(GENTRA)』は、連続相中の粒子の軌跡を追跡することで二相の動きを表すもので粉体や液滴などの分散相の時間変化をとらえることができます。
これらを使用することで、沸騰・蒸発、凝縮・溶融など気体から液体、液体から固体またその逆のような相変化を伴う流体解析を行うことができます。
本パッケージはライセンスで管理され、本機能が使用できるライセンスと、有償講習である二相流講習会の無料クーポンが含まれます。CoreパッケージAdvancedパッケージからグレードアップすることができます。
 

◆◇ 二相流解析が行われる場面 ◆◇

 
”二相流”は現実社会でもいろいろな場面にみることができます。、例えば
  *ヒートパイプ、冷凍機、蒸発機、凝縮器。熱交換器
  *凝縮・ 相変化を伴う曲がり管内の蒸発
  *インクの吐出
  *ターボエンジン、ロケットブースター等の液体、粉体燃料の燃焼
  *燃料電池分野 
  *降雪、降雨 
  *サイクロンセパレータ、気泡塔 
  *血管内の白血球、赤血球の移動 
 

◆◇ 二相流とは? ◆◇

”二相流”とは、物質の複数の相が混ざり合って流動する現象です。
物質の状態に応じて、
・気液二相流:気体と液体が混ざり合う
・固液二相流:固体と液体が混ざり合う
・液液二相流:水と油のように、両者とも液体でありながら、
          互いに界面張力がはたらくために溶け合わずに混ざり合う
などの状態があり、これらを「PHOENICS」は「二相流」としていますが、
混相流ということもあります 
 

◆◇ PHOENICS 混相流解析・二相流解析 活用事例 ◆◇

 
◎2流体モデル(IPSA)活用事例  
       
気泡塔内の流れ解析 曲がり管内の蒸発解析 減圧蒸留塔
伝熱領域の最適化
 
膜分離における
計算化学の応用
蓄熱槽内の熱伝達の
モデル化
インクの吐出解析


 
◎粒子挙動モデル(GENTRA)活用事例  
粒子衝突解析 噴霧燃焼解析 血液中の血球流動
溶融金属の
金属粉流動解析
自動車フロントグリルの
雪粒子挙動
脳幹動脈血流挙動

 

 

◆◇ PHOENICS 二相流解析・混相流解析コラム記事 ◆◇

 
 

◎IPSA二相流モデルによる水中燃焼のモデリング

水中燃焼は、ガスまたは液体燃料の燃焼により、
液体または溶融物の表面下で高温の燃焼生成物が
放出されるプロセスです。 
PHOENICSに組み込まれているIPSA 二相流モデル
を使用して燃焼による相変化、各相内の組成成分の分布、発生した燃焼ガスの気泡サイズ分布などをシミュレーションしました。これにより二相流モデルによる水中燃焼のシミュレーションの有効性を紹介しています。

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◎固体粒子の流れについて

高炉はプロセス冶金における最も複雑なオペレーティングシステムの1つである。近年の高炉は、ガス、固体粒子、微粉末および液体の4つの相で操作する。銑鉄は高炉で生産され、その生産に必要な原材料は鉄鉱石とコークスである。
これら粒子を伴う二相流解析をPHOENICSを用いて行った。

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