研究成果概要:数値流体力学の代表的なLagrange手法の一つであるSPH法を用いて、熱流体解析プログラムの開発を行った。本年度は、高速GPGPU(P-100)を3基導入し、高速かつ大規模な計算が可能となった。主たる成果は以下の通りである。...数値流体力学の代表的なLagrange手法の一つであるSPH法を用いて、熱流体解析プログラムの開発を行った。本年度は、高速GPGPU(P-100)を3基導入し、高速かつ大規模な計算が可能となった。主たる成果は以下の通りである。XSPH法を導入した気液混相流の詳細シミュレーションに成功し、上昇気泡の形状予測や高速ガスジェット吹付による液面変動の再現が可能となった。2流体プログラムに伝熱及び化学反応を連成させることで、溶融鉄浴中に打ち込まれた炭酸塩の熱分解シミュレーションを行い、焼成条件の効果を予測した。凝固析出を伴う高粘性混相流の解析プログラムを開発し、溶融スラグの顕熱回収プロセスのシミュレーションを行い、実機と良い一致を見た。研究成果概要:鉄鋼産業のCO2排出量は我が国全体の13%を占めている。この大量のCO2削減のため、高温のエネルギーを持つ製鋼スラグからの顕熱回収プロセスの開発は重要である。プロセスの最大の問題は、凝固の進行に伴う固相率の増加によって非ニュートン...鉄鋼産業のCO2排出量は我が国全体の13%を占めている。この大量のCO2削減のため、高温のエネルギーを持つ製鋼スラグからの顕熱回収プロセスの開発は重要である。プロセスの最大の問題は、凝固の進行に伴う固相率の増加によって非ニュートン流体の挙動を示す製鋼スラグの流動性予測とその制御である。Hydrodynamics)法に擬塑性流体およびビンガム流体の粘性モデルを導入した流体シミュレータを開発し、スラグ-冷却ロール間の界面熱抵抗を考慮した伝熱プログラムを連成することで、プロセスシミュレータを完成させ、パイロットスケールでの試験結果と良い一致を見た。