1999 Fiscal Year Annual Research Report
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09305015
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
本間 弘樹 千葉大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (90009233)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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, 工学研究科, 教授 (00023284)
里深 信行 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 教授 (30027891)
松本 洋一郎 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (60111473)
南部 健一 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (50006194)
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| 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 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、希薄気体力学の分野にみならず、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。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、直接シミュレーション、ナビエストークス解などの比較により、解析手法の確立を目指す。主な研究の成果を、以下に示す。1 手法の検討:(1)プラズマ中の荷電粒子の速度分布に対するLandau-Fokker-Plank方程式を、任意の場合について解く方法を発見した。(2)格子ボルツマン法が、CFDの一方法として、特に非圧縮性流問題に対して有望であるとの結論が得られた。(3)積分型ボルツマン方程式が、種々の衝突モデルに対して有効に適用できることが明らかになった。(4)高次モーメント法に基づくいくつかのモデル方程式が提案された。(5)離散速度分子法の改良により、高速化と適用範囲の拡大がなされた。(6)DSMCの解析手法を量子力学、分子動力学、希薄気体力学に適用して、分子内部自由度の励起を含む統括的な解析手法を確立した。2 圧縮流への適用性:下記の問題に関する解析が行われ、解析手法の範囲の拡大や、適用の可能性が明らかにされた。(1)乱流と渦、(2)高速流(ジェット、衝撃波など)、(3)プラズマや高温ガスの流れ、(4)壁面条件、(5)相変化
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[Publications] T. Soga 他4名: "Direct Monte Carlo Simulation of Shock/Boundary-Layer Interaction"Proc. 21st Int. Symp. on Rarefied Gas Dynamics. Vol.II. 533-560 (1999)
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[Publications] A. Sakurai and F. Takayama: "Molecular Kinetic Approach to the Problem of Molecular Kinetc Gas Moctel"Proc. 21st Int. Symp. on Rarefied Gas Dynamics. Vol.II. 663-669 (1999)
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[Publications] K. Nanbu 他2名: "Direct Simulation Monte Carlo (DSMC) Modeling of Silicon Etching in Radio-Frequency Chlorine Disoharge"Compt. Fluid Dynamics Journal. Vol.8 No.2. 257-265 (1999)
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[Publications] M. Nishida 他1名: "Numerical Simulation of Nitrogen Arcjet Thruster"Trans. Japan Soc. Aerospace Sci.. Vol.42 No.136. 69-75 (1999)
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[Publications] K. Teshima: "Characteristics of Supersonic Expansion from polygonal Orifices with Convex and Concare Cormers"Proc. 21st Int. Symp. on Rarefied Gas Dynamics. Vol.II. 577-584 (1999)
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[Publications] K. Yamamoto 他1名: "Rarefied Gas Flow Over a Rough Platinum Wall Surface"Proc. 21st Int. Symp. on Rarefied Gas Dynamics. Vol.I. 397-404 (1999)
