沸騰モデル — 商用ツール比較と選定ガイド

主要なツールのRPIモデル対応状況を比較しよう。

歴史的にはAnsys CFXが原子力の二相流解析で強い実績を持っている。結合型ソルバーの安定性が高く、Euler-Eulerモデルの収束性がよいのが理由だ。

フランスではCEA/EDFが開発したNEPTUNE_CFDが主力で、Code_Saturneベースの原子炉熱水力専用コードだ。RPIモデルの亜種であるBFM（Boiling Flow Model）が実装されている。

FluentはCHF予測のためのCritical Heat Flux Modelを追加で搭載している。Zuber相関やKutateladze相関でCHFを推定し、計算中にバーンアウト領域を検出できる。

STAR-CCM+はPBM（Population Balance Model）との連成が容易で、気泡径分布の詳細な追跡が可能だ。MUSIG（Multiple Size Group）アプローチとRPIモデルを組み合わせた解析が自然にできる。

EDFやCEAの関連機関・パートナー向けに提供されている。日本の原子力機関でも一部導入事例があるが、汎用CFDと比べるとアクセスは限定的だ。