Development of Moving-Grid Finite-Volume Method with Geometricallyand Physically Conservative Addition and Elimination of Grid Pointsand Its Application to Free Surface Flows

• Project/Area Number: 18560169
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Fluid engineering
• Research Institution: Kyoto Institute of Technology
• Principal Investigator: MATSUNO Kenichi Kyoto Institute of Technology, 工芸科学研究科, 教授 (70252541)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥4,110,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥810,000); Fiscal Year 2008: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2007: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000); Fiscal Year 2006: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
• Keywords: 流体工学 / 計算物理 / シミュレーション工学 / 流体 / 非圧縮性流体 / 有限体積法 / 移動境界問題

Research Abstract

気液あるいは液液界面を有する多相流体の運動を、力学的保存量を完全に保持しつつ正確に界面を不連続として取り扱い、且つ、界面の分離・合体を考慮したシミュレーション手法として、格子点の追加・削除を組み込んだ移動格子有限体積法を確立し、移動埋め込み格子法と名付けた。平行して、界面の運動を追跡する方法を検討し、移動埋め込み格子法との連成アルゴリズムを確立した。いくつかの応用例を基に手法の有効性を示すとともに、界面の運動の様子を明らかにした。

Research Products

• [Journal Article] 大移動する複数物体によって誘起される非圧縮性流れに対する三次元移動埋め込み格子法 (2009)
  • Author(s): 浅尾慎一、松野謙一
  • Journal Title: 日本機械学会論文集(B編) 75巻(掲載決定)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Parallel Computation of Incompressible Flows Driven by Moving Multiple Obstacles using a New Embedded-Grid Method (2009)
  • Author(s): S. Asao and K. Matsuno
  • Journal Title: Parallel Computational Fluid Dynamics, Lecture Notes in Computational Science and Engineering 67(Springer) Pages: 147-154
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Numerical Simulation of Compressible Flow using Three-Dimensional Unstructured Added/Elliminated Grid Method (2009)
  • Author(s): M.Yamakawa and K.Matsuno
  • Journal Title: Parallel Computational Fluid dynamics, Lecture Notes in Computational Science and Engineering 67(Springer) Pages: 245-252
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 振動する翼周りの流れに対するハイブリッド型非構造移動格子有限体積法 (2009)
  • Author(s): 山川勝史、淺川弘也、松野謙一
  • Journal Title: 日本機械学会論文集(B編) 75巻 Pages: 213-218
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Parallel Computation of Incompressible Flows Driven by Moving Multiple Obstacles using a New Embedded-Grid Method (2009)
  • Author(s): S. Asao, K. Matsuno
  • Journal Title: Parallel Computational Fluid dynamics, Lecture Notes in Computational Science and Engineering 67, Springer Pages: 147-154
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Numerical Simulation of Compressible Flow using Three-Dime nsional Unstructured Added/Elliminated Grid Method (2009)
  • Author(s): M. Yamakawa, K. Matsuno
  • Journal Title: Parallel Computational Fluid dynamics, Lecture Notes in Computational Science and Engineering 67, Springer Pages: 245-252
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 振動する翼周りの流れに対するハイブリッド型非構造移動格子有限体積法 (2009)
  • Author(s): 山川勝史, 淺川弘也, 松野謙一
  • Journal Title: 日本機械学会論文集(B編) 75 Pages: 213-218
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 非圧縮性流体の大移動境界問題に対する移動埋め込み格子法 (2008)
  • Author(s): 浅尾慎一、松野謙一
  • Journal Title: 日本機械学会論文集(B編) 74巻 Pages: 25-33
  • NAID: 110006571248
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 非圧縮性流体の大移動境界問題に対する移動埋め込み格子法 (2008)
  • Author(s): 浅尾慎一・松野謙一
  • Journal Title: 日本機械学会論文集(B編) 74巻 Pages: 25-33
  • NAID: 110006571248
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] オイラー方程式における圧力補正法を用いた全音速統一解法に関する研究 (2007)
  • Author(s): 吉岡一志、西田秀利、松野謙一
  • Journal Title: Transaction of JSCES(計算工学会) No.20070026 Pages: 1-6
  • NAID: 130008056239
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 重畳格子の概念を用いた非構造移動はめ込み型格子法 (2007)
  • Author(s): 山川勝史、松野謙一
  • Journal Title: 日本機械学会論文集(B編) 73巻 Pages: 2070-2076
  • NAID: 110006419416
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Fluid-Structure Interaction Problem on Unstructured Moving-Grid Using OpenMP Paralleization (2007)
  • Author(s): M.Yamakawa and K.Matsuno
  • Journal Title: Prarallel Computaional Fluid Dynamics-Parallel Computing and Its Applications (Elsevier) Pages: 269-276
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Fluid-Structure Interaction Problem on Unstructured Moving-Grid using OpenMP Paralleization (2007)
  • Author(s): M. Yamakawa and K. matsuno
  • Journal Title: Prarallel Computaional Fluid Dynamics-Parallel Computing and Its Applications, (Elsevier) Pages: 269-276
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 重畳格子の概念を用いた非構造移動はめ込み型格子法 (2007)
  • Author(s): 山川勝史・松野謙一
  • Journal Title: 日本機械学会論文集(B編) 73巻 Pages: 2070-2076
  • NAID: 110006419416
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] オイラー方程式における圧力補正法を用いた全音速統一解法に関する研究 (2007)
  • Author(s): 吉岡一志・西田秀利・松野謙一
  • Journal Title: Transaction of JSCES(計算工学会) Paper No.20070026 Pages: 1-6
  • NAID: 130008056239
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A Fluid-Structure Interaction Problem on Unstructured Moving-Grid Using OpenMP Parallelization (2007)
  • Author(s): M.Yamakawa, K.Matsuno
  • Journal Title: Parallel Computational Fluid Dynamics, Elsevier (印刷中)
• [Journal Article] Applications of Unstructured Moving-Grid Finite-Volume Method for Compressible flows (2006)
  • Author(s): M. Yamakawa and K. Matsuno
  • Journal Title: Computational Fluid Dynamics Journal Vo.15, No.38 Pages: 281-287
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Applications of unstructured Moving-Grid Finite-Volume Method for Compressible flows (2006)
  • Author(s): M.Yamakawa, K.Matsuno
  • Journal Title: Computational Fluid Dynamics Journal Vo.15, No.38 Pages: 281-287
• [Presentation] 圧縮性流れに対するハイブリッド型非構造移動格子有限体積法 (2009)
  • Author(s): 山川勝史
  • Organizer: 日本機械学会関西支部第84期定時総会講演会
  • Place of Presentation: 近畿大学大阪
  • Year and Date: 2009-03-16
• [Presentation] 圧縮性流れに対するハイブリッド型非構造移動格子有限体積法 (2009)
  • Author(s): 山川勝史, 淺川弘也, 松野謙一
  • Organizer: 日本機械学会 関西支部第84期定時総会講演会
  • Place of Presentation: 近畿大学、大阪
  • Year and Date: 2009-03-16
• [Presentation] 擬似圧縮性法を用いた三次元非構造移動格子有限体積法 (2008)
  • Author(s): 中島優樹
  • Organizer: 日本機械学会第21回計算力学講演会
  • Place of Presentation: 琉球大学、沖縄
  • Year and Date: 2008-11-03
• [Presentation] 旋回する高速移動車両周り流れの数値シミュレーション (2008)
  • Author(s): 渡邊広司
  • Organizer: 日本機械学会第21回計算力学講演会
  • Place of Presentation: 琉球大学、沖縄
  • Year and Date: 2008-11-03
• [Presentation] コラプシブルチューブ内流れの流体・構造連成シミュレーション (2008)
  • Author(s): 岩間紀貴
  • Organizer: 日本機械学会第21回計算力学講演会
  • Place of Presentation: 琉球大学、沖縄
  • Year and Date: 2008-11-03
• [Presentation] 3次元移動埋め込み格子法を用いた移動する複数物体によって誘起される流れの数値シミュレーション (2008)
  • Author(s): 浅尾慎一
  • Organizer: 日本機械学会第21回計算力学講演会
  • Place of Presentation: 琉球大学、沖縄
  • Year and Date: 2008-11-03
• [Presentation] 移動表面を有する流れに対する界面追跡型移動格子有限体積法 (2008)
  • Author(s): 石原定典
  • Organizer: 日本機械学会第21回計算力学講演会
  • Place of Presentation: 琉球大学、沖縄
  • Year and Date: 2008-11-03
• [Presentation] 移動表面を有する流れに対する界面追跡型移動格子有限体積法 (2008)
  • Author(s): 石原定典, 松野謙一, 山川勝史
  • Organizer: 日本機械学会 第21回計算力学講演会
  • Place of Presentation: 琉球大学、沖縄
  • Year and Date: 2008-11-03
• [Presentation] 3次元移動埋め込み格子法を用いた移動する複数物体によって誘起される流れの数値シミュレーション (2008)
  • Author(s): 浅尾慎一, 松野謙一
  • Organizer: 日本機械学会 第21回計算力学講演会
  • Place of Presentation: 琉球大学、沖縄
  • Year and Date: 2008-11-03
• [Presentation] コラプシブルチューブ内流れの流体・構造連成シミュレーション (2008)
  • Author(s): 岩間紀貴, 松野謙一, 山川勝史
  • Organizer: 日本機械学会 第21回計算力学講演会
  • Place of Presentation: 琉球大学、沖縄
  • Year and Date: 2008-11-03
• [Presentation] 旋回する高速移動車両周り流れの数値シミュレーション (2008)
  • Author(s): 渡邊広司, 松野謙一, 山川勝史
  • Organizer: 日本機械学会 第21回計算力学講演会
  • Place of Presentation: 琉球大学、沖縄
  • Year and Date: 2008-11-03
• [Presentation] 擬似圧縮性法を用いた三次元非構造移動格子有限体積法 (2008)
  • Author(s): 中島優樹, 山川勝史, 松野謙一
  • Organizer: 日本機械学会 第21回計算力学講演会
  • Place of Presentation: 琉球大学、沖縄
  • Year and Date: 2008-11-03
• [Presentation] せん断中に縦に置かれた円柱周りの三次元剥離流れ解析 (2008)
  • Author(s): 仲智博紀
  • Organizer: 日本機械学会第21回計算力学講演会
  • Place of Presentation: 琉球大学、沖縄
  • Year and Date: 2008-11-02
• [Presentation] せん断中に縦に置かれた円柱周りの三次元剥離流れ解析 (2008)
  • Author(s): 仲智博紀, 松野謙一, 山川勝史
  • Organizer: 日本機械学会 第21回計算力学講演会
  • Place of Presentation: 琉球大学、沖縄
  • Year and Date: 2008-11-02
• [Presentation] Progressive Development of Moving-Grid Finite-Volume Method for Three-Dimensional Incompressible Flows (2008)
  • Author(s): S.Asao
  • Organizer: International Conference on Parallel CFD 2008
  • Place of Presentation: Lyon, France
  • Year and Date: 2008-05-21
• [Presentation] Applications on Hybrid Unstructured Moving Grid Method for Three-Dimensional Compressible Flows (2008)
  • Author(s): H. Asakawa
  • Organizer: International Conference on Parallel CFD 2008
  • Place of Presentation: Lyon, France
  • Year and Date: 2008-05-20
• [Presentation] 移動埋め込み格子法を用いた複数物体の運動によって誘起される流れ場の数値シミュレーション (2007)
  • Author(s): 浅尾慎一
  • Organizer: 第21回数値流体力学シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2007-12-20
• [Presentation] 三次元圧縮性年性流に対する非構造移動格子有限体積法 (2007)
  • Author(s): 淺川弘也
  • Organizer: 第21回数値流体力学シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2007-12-20
• [Presentation] スライド接合格子による多段翼列の数値シミュレーション (2007)
  • Author(s): 山本竜平
  • Organizer: 第21回数値流体力学シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2007-12-20
• [Presentation] 心臓血管モデルにおける拍動流の数値シミュレーション (2007)
  • Author(s): 岩崎良之
  • Organizer: 第21回数値流体力学シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2007-12-20
• [Presentation] せん断流中に置かれた円柱の渦励起振動の数値シミュレーション (2007)
  • Author(s): 廣瀬充彦
  • Organizer: 第21回数値流体力学シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2007-12-20
• [Presentation] Adaptive Grid Generation Based on Detection of Flow Discontinuities (2007)
  • Author(s): K. Matsuno
  • Organizer: APCOM'07 International Conference
  • Place of Presentation: 京都国際会議場
  • Year and Date: 2007-12-05
• [Presentation] Simulation of Incompressible Flows Driven by Moving Multiple Obstacles Using a Moving Embedded-Grid Method (2007)
  • Author(s): S. Asao
  • Organizer: APCOM'07 International Conference
  • Place of Presentation: 京都国際会議場
  • Year and Date: 2007-12-05
• [Presentation] Application of Unstructured Grid Method to Three-Dimensional Moving Boundary Problem (2007)
  • Author(s): M. Yamakawa
  • Organizer: APCOM'07 International Conference
  • Place of Presentation: 京都国際会議場
  • Year and Date: 2007-12-05
• [Presentation] Numerical Simulation of Quasi-incompressible Turbulence Using Higher Order Mach-uniform Method (2007)
  • Author(s): H. Yoshioka
  • Organizer: APCOM'07 International Conference
  • Place of Presentation: 京都国際会議場
  • Year and Date: 2007-12-05
• [Presentation] Unstructured Finite-Volume Method for Three-Dimensional Moving-Boundary Problem (2007)
  • Author(s): M.Yamakawa
  • Organizer: Inter-national Conference on Recent Development of Numerical Schemes for Flow Problems
  • Place of Presentation: 九州大学西新プラザ
  • Year and Date: 2007-06-27
• [Presentation] Unstructured Finite-Volume Method for Three-Dimensional Moving-Boundary Problem (2007)
  • Author(s): M. Yamakawa and K. Matsuno
  • Organizer: International Conference on Recent Development of Numerical Schemes for Flow Problems
  • Place of Presentation: 九州大学西新プラザ
  • Year and Date: 2007-06-27
• [Presentation] Parallel Computation of Incompressible Flows Driven by Moving Multiple Obstacles Using a New Moving Embedded-Grid Method (2007)
  • Author(s): S. Asao
  • Organizer: Parallel CFD 2007 Conference
  • Place of Presentation: Antalya, Turkey
  • Year and Date: 2007-05-21
• [Presentation] Numerical Simulation of Compressible Flow using Three-dimensional Unstructured Added Eliminated Grid Method (2007)
  • Author(s): M. Yamakawa
  • Organizer: Parallel CFD 2007 Conference
  • Place of Presentation: Antalya, Turkey
  • Year and Date: 2007-05-21
• [Presentation] Parallel Computation of Pressure Based Euler Equations on Personal Cluster System (2007)
  • Author(s): H. Yoshioka
  • Organizer: Parallel CFD 2007 Conference
  • Place of Presentation: Antalya, Turkey
  • Year and Date: 2007-05-21
• [Presentation] Parallel Computation of Incompressible Flows Driven by Moving Multiple Obstacles Using a New Moving Embedded-Grid Method (2007)
  • Author(s): S. Asao and K. Matsuno
  • Organizer: Parallel CFD 2007 Conference, Antalya
  • Place of Presentation: Sheraton Voyager Antalya
  • Year and Date: 2007-05-21
• [Presentation] Numerical Simulation of Compressible Flow using Three-dimensional Unstructured Added Eliminated Grid Method (2007)
  • Author(s): M. Yamakawa and K. Matsuno
  • Organizer: Parallel CFD 2007 Conference, Antalya
  • Place of Presentation: Sheraton Voyager Antalya
  • Year and Date: 2007-05-21
• [Presentation] Parallel Computation of Pressure Based Euler Equations on Personal Cluster System (2007)
  • Author(s): H. Yoshioka, H. Nishida and K. Matsuno
  • Organizer: Parallel CFD 2007 Conference, Antalya
  • Place of Presentation: Sheraton Voyager Antalya
  • Year and Date: 2007-05-21
• [Presentation] 大移動する境界を持つ非圧縮性流れに対する移動埋め込み格子法 (2006)
  • Author(s): 浅尾慎一
  • Organizer: 第20回数値流体力学シンポジウム
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2006-12-19
• [Presentation] 大変形移動境界問題における格子モーフィングについて (2006)
  • Author(s): 岩崎良之
  • Organizer: 第20回数値流体力学シンポジウム
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2006-12-19
• [Presentation] 非圧縮性流に対する格子の追加・削除を伴う移動格子法 (2006)
  • Author(s): 浅尾慎一
  • Organizer: 第38回流体力学講演会
  • Place of Presentation: 室蘭
  • Year and Date: 2006-09-29
• [Presentation] 三次元非構造移動格子有限体積法とその応用 (2006)
  • Author(s): 山川勝史
  • Organizer: 第38回流体力学講演会
  • Place of Presentation: 室蘭
  • Year and Date: 2006-09-29
• [Presentation] Three-Dimensional Unstructured Moving-Grid Finite-Volume Method for Unsteady Compressible Flow (2006)
  • Author(s): M.Yamakawa
  • Organizer: The 17^<th> International Symposium on transport Phenomena
  • Place of Presentation: 富山
  • Year and Date: 2006-09-05