分子流モデルによる圧縮流解析の基礎的研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09305015
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 本間 弘樹 千葉大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (90009233)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松本 洋一郎 東京大学, 工学研究科, 教授 (60111473) ; 南部 健一 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (50006194) ; 新井 勉 東京電機大学, 理工学部, 教授 (80130293) ; 曽我 丈夫 名古屋大学, 工学部, 教授 (00023284) ; 里深 信行 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 教授 (30027891)
• Keywords: ボルツマン方程式 / 分子論モデル / 直接シミュレーション / 分子動力学 / ナビエ・ストークス方程式

Research Abstract

本研究の目的は,希薄気体力学の分野のみならず,より広く圧縮流の解析に用いられるような分子論的な手法,特にボルツマン方程式を基礎とする手法の開発と検証を目指している。ボルツマン方程式を基礎とする,分子モデル方程式,離散分子速度法,格子ボルツマン法による解析と,直接シミュレーション法ならびにナビエストークス解との比較により,それぞれの方法の適用の限界と利点を明らかにして,解析手法を確立することである。11月の追加採択であったため,本年度については,12月末および2月末の2回のワークショップが開催され,研究の現状報告と討議がなされた。討議の事項について,以下に列記する。( )内は報告担当者を示す。
格子ボルツマン法について(里深),分子論モデル方程式について/BGK模型方程式の解の特異性について(曽我),離散ボルツマン方程式(DB方程式)の高速解法(畠山),積分型ボルツマン方程式による圧縮性乱流の計算(高山),ボルツマン方程式の近似解(新井),離散分子速度法について(管野),分子流モデルによる反応器内圧縮流の解析/ボルツマン方程式から乱流に迫る(南部),アーク加熱を受ける熱化学非平衡流(西田),超音速不足噴流ジェットのDSMC(手島),二重円錐まわりの極超音速希薄流(五十嵐),統計力学と分子動力学/壁面に衝突する気体分子の動力学(松本),金属固体表面における気体分子の反射係数と適応係数(山本),霧の生成に関する分子動力学の応用(東野・高倉),断熱平板間を進行する空気中の強い衝撃波のN-S解と放射解析(本間・前野)

Research Products

• [Publications] K. Nanbu and M. Suetani: "Flow of Radicals, Etch Products, and Source Gas in Plasma Reactors" Proc. 19th Symp. Dry Process, Inst. Elec. Eng. Jpn. 63-70 (1997)
• [Publications] K. Teshima and M. Usami: "An experimental study and DSMC simulation of varefied supersonic dets" Rarefied Gas Dynamics, Proc. 20th. Int. symp. RGD. 567-572 (1997)
• [Publications] F. Takaymama A. Sakurai: "Eddy shock let in coplannar molecular gas flow" Fluid Dynamics Research. 21. 211-219 (1997)
• [Publications] 畠山政行, 石川博行: "高負荷オブジェクトシミュレーションの動的負荷分散化" 第56回情報処理学会全国大会講演論文集. (1998)
• [Publications] S. Igarashi: "Hypersonic Rarefied flow over cone at incidence" Proc. of 7th Intern. SymP. Compu. Fluid Dynamics. 536-541 (1997)
• [Publications] K. Yamamoto and K. Yamashita: "Analysis of the Couette flow based on the molecular dynamics study for gas-wall in feraction" Rarefied Gas Dynamics. Proc. 20th Int. Symp. RGD. 375-380 (1997)
• [Publications] M. Nishida and M. Matsumoto: "Thermochemical Nonequilibrium in Rapidly Expanding Flows of High Temperature Air" Zeitschrift fuer Naturforschung. 52a. 358-368 (1997)
• [Publications] 本間弘樹, 渡辺則彦: "管内を進行する衝撃波のN-S解" 日本機械学会論文集(B編). 63. 1914-1919 (1997)