数値粘性を含まない革新的弱圧縮性混相流ソルバーの開発

• Project/Area Number: 25K07582
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 19010:Fluid engineering-related
• Research Institution: Institute of Science Tokyo
• Principal Investigator: 松下 真太郎 東京科学大学, 工学院, 助教 (20883036)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2030-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2029: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2028: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2027: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2026: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2025: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
• Keywords: 混相流シミュレーション / 数値粘性 / KEEPスキーム / HPC / GPU Computing

Outline of Research at the Start

本課題では離散化レベルでエントロピー保存性を満たすことで数値粘性なしで計算可能なKEEPスキームを圧縮性解法から弱圧縮性流体解析に拡張する．混相流計算のために界面捕獲手法として，中心差分系で離散化が可能なACDIを複合させることで， 風上離散化スキームを含まない弱圧縮性混相流シミュレーションを実現する．エントロピー保存性を担保したレベル差補間によって数値散逸なしの混相流計算にAMR(Adaptive Mesh Refinement)法を適用し，渦粘性を完全に陽的に評価することで，これまで成し得なかった混相流の数値粘性を含まない高精度な乱流計算を実現する