弊社アドバンスソフトの自社開発CFDソルバー「Advance/FrontFlow/red」搭載の粒子追跡機能※を用いた噴霧冷却事例のご紹介。

※ 連続相（Euler;Finite Volume Method）- 分散相（Lagrange;Discrete Droplet Model）間の 双方向連成（Particle-Source-in-Cell）

予め、300℃に熱せられた高温の空気中へ向け、20℃の霧（粒子群；パーセル）を定期的に噴射していくと、粒子通過範囲の空気が、気化熱により徐々に冷まされていく様子が確認できます。

右グラフに示す各種時間推移からは、凡そ 0.2s 辺りから、生存粒子数がほぼ一定で推移し、噴射量（粒子投入量）と、蒸発量とが均衡する準定常状態に落ち着く様子が読み取れます。

こうした気化熱（打ち水効果）を利用した機構は、街中で見られるドライミストを始め、工場での機械排熱や発電所での燃焼ガス冷却等、様々な産業・用途で見ることができます。

噴霧の模擬に用いる粒子の数は多い程、その挙動再現性は高まる訳ですが、AFFr は、その高い並列効率により、最小限の計算時間で結果を得られる点に強みがあります。

＊ 計算コスト

Cell数：347,769（Point数：374,148）

現象時間：0.5 s（時間刻み：2.5e-4 s）

計算時間：約 20 m（Flat MPI：16 cores）