沸騰モデル — CAE用語解説

できる、ただし難しい。代表的なのがRPI壁沸騰モデル（Rensselaer Polytechnic Institute model）。これは壁面近傍での気泡の「核生成→成長→離脱」を記述するサブモデルで、Ansys FluentやStar-CCM+に実装されてる。

核生成サイト密度$N_w$、気泡離脱径$d_b$、気泡離脱頻度$f$の三つが重要。これが壁面の熱流束を「単相対流」「沸騰蒸発」「クエンチング」の三成分に分解する：

原子炉の燃料棒冷却が最も古典的な適用例。BWR（沸騰水型原子炉）では冷却材が沸騰しながら炉心を通る——その熱伝達を正確に予測することが安全評価に直結する。最近ではデータセンターの浸漬冷却や、EV電池の液冷システムでの沸騰設計にも活用されてる。

実験との照合が必須。単純な平面加熱体実験でのNukiyama曲線の再現確認から始めて、徐々に複雑な形状に展開する。RPIモデルのパラメータ（特に核生成サイト密度相関）は材料や表面粗さ依存性が大きいから、信頼できる実験データとの比較なしにCHF近傍の設計をするのはリスクが高い。

使う際は、相関式の適用範囲（圧力・流速・熱流束の範囲）を必ず確認してね。適用範囲外では精度が大きく落ちる。特にCHFに近い条件では、LESや直接数値シミュレーション（DNS）が必要になる場合もある。