• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Study on Inelastic Molecular Collision Model and Transport Coefficients for the Dissociation and Recombination Process

Research Project

Project/Area Number 18560157
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Fluid engineering
Research InstitutionYokohama National University

Principal Investigator

MATSUMOTO Hiroaki  Yokohama National University, 大学院・工学研究院, 准教授 (10251753)

Project Period (FY) 2006 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥3,760,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2008: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2007: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2006: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Keywords分子流体力学 / 希薄気体
Research Abstract

希薄気体流れの有効な解析技法の一つであるDirect Simulation Monte Carlo(DSMC) 法のための, 二原子分子の非弾性衝突モデルを構築し, 窒素気体についてモデルの最適化を行った.回転モードを表現するモデルでは, 窒素の輸送係数特性と回転緩和時間を適切に表現できることが確認され, また実験による垂直衝撃波内の構造も良好に再現することが確認された.振動モードを表現するモデルでは, 窒素気体の振動緩和時間を適切に表現することが確認された.解離・再結合を表現するモデルでは, 非平衡状態から平衡状態への緩和過程ならびに平衡状態における分子と原子の割合を適切に表現することも確認出来た.しかし, 解離・再結合が生じている際に, 理論的に指摘されている熱伝導係数の特性については、十分再現することができず, モデルの問題点と今後の課題を明らかにした.なお, 本研究における非弾性衝突モデルの構築過程で, その基礎となる弾性衝突モデルについて, 低温領域における量子散乱効果を適切に再現することを明らかにし, 弾性衝突モデルが量子散乱領域にも適用できることを示す事に成功した.

Report

(4 results)
  • 2008 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2009 2008 2007 2006

All Journal Article (11 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] 二原子分子の衝突断面積モデルを用いた流れと平行に置かれた円柱周りの超音速希薄気体流れのモンテカルロシミュレーション2009

    • Author(s)
      松本裕昭
    • Journal Title

      日本機械学会誌B編 75巻(印刷中)

    • Related Report
      2008 Final Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 二原子分子の衝突断面積モデルを用いた流れと平行に置かれた円柱周りの超音速希薄気体流れのモンテカルロシミュレーション2009

    • Author(s)
      松本 裕昭
    • Journal Title

      日本機械学会論文集B 75(印刷中)

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Elastic Molecular Collision Models for Quantum Mechanical Scattering in the Monte Carlo Simulation of Rarefied Gas Flow at Low Temperatures2008

    • Author(s)
      Hiroaki Matsumoto
    • Journal Title

      Physics of Fluids Vol.20, 097103

      Pages: 1-5

    • Related Report
      2008 Final Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 窒素分子の回転衝突数と非弾性衝突モデルの衝突断面積2008

    • Author(s)
      松本裕昭
    • Journal Title

      日本機械学会誌B編 73巻

      Pages: 2183-2192

    • NAID

      110006453724

    • Related Report
      2008 Final Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 窒素分子の回転衝突数と非弾性衝突モデルの衝突断面積2008

    • Author(s)
      松本 裕昭
    • Journal Title

      日本機械学会論文集B 73

      Pages: 2183-2192

    • NAID

      110006453724

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Elastic Molecular Collision Models for Quantum Mechanical Scattering in the Monte Carlo Simulation of Rarefied Gas Flow at Low Temperatures.2008

    • Author(s)
      Hiroaki Matsumoto
    • Journal Title

      Physics of Fluid 20

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Simple Scattering Models for Quantum Mechanical Scattering in the Monte Carlo Simulation of Rarefied Gas Flow2008

    • Author(s)
      Hiroaki Matsumoto
    • Journal Title

      Rarefied Gas Dynamics AIP1084

      Pages: 383-388

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 窒素分子の回転衝突数と非弾性衝突モデルの衝突断面積2007

    • Author(s)
      松本 裕昭
    • Journal Title

      日本機械学会論文集B 73

      Pages: 2193-2203

    • NAID

      110006453724

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Variable Sphereモデルを導入した非弾性衝突モデルの性能2007

    • Author(s)
      松本 裕昭
    • Journal Title

      日本機械学会論文集 73

      Pages: 2183-2192

    • NAID

      110006453723

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rotational Collision Number and Rotationally Inelastic Cross-Section in Monte Carlo Simulations2007

    • Author(s)
      Hiroaki Matsumoto
    • Journal Title

      Rarefied Gas Dynamics 1

      Pages: 473-478

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transport Coefficients of Inelastic collision Model in the Direct Simulation Monte Carlo Method.2006

    • Author(s)
      Hiroaki Matsumoto
    • Journal Title

      JSME International Journal Series B 49

      Pages: 780-786

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] 軸対象物体周りの超音速希薄気体流れのモンテカルロ解析2008

    • Author(s)
      松本裕昭
    • Organizer
      日本流体力学会年会
    • Place of Presentation
      神戸大学
    • Year and Date
      2008-09-04
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Presentation] 軸対象物体周りの超音速希薄気体流れのモンテカルロ解析2008

    • Author(s)
      松本 裕昭
    • Organizer
      日本流体力学会
    • Place of Presentation
      神戸大学
    • Year and Date
      2008-09-04
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Simple Scattering Models for Quantum Mechanical Scattering in the Monte Carlo Simulation of Rarefied Gas Flow2008

    • Author(s)
      Hiroaki Matsumoto
    • Organizer
      26th International Symposium on Rarefied Gas Dynamics
    • Place of Presentation
      University of Kyoto,Japan
    • Year and Date
      2008-07-22
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Presentation] Simple Scattering Models for Quantum Mechanical Scattering in the Monte Carlo Simulation of Rarefied Gas Flow2008

    • Author(s)
      Hiroaki Matsumoto
    • Organizer
      26th International Symposium on Rarefied Gas Dynamics
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2008-07-22
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 希薄気体流れのモンテカルロ解析における分子間衝突モデル2007

    • Author(s)
      松本裕昭
    • Organizer
      日本機械学会流体工学部門講演会
    • Place of Presentation
      広島大学
    • Year and Date
      2007-11-17
    • Related Report
      2008 Final Research Report 2007 Annual Research Report

URL: 

Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi