1997 Fiscal Year Annual Research Report
高レイノルズ数流れ問題の領域分割型有限要素解法の研究
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09740148
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
藤間 昌一 九州大学, 工学部, 助手 (00209082)
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| Keywords | 有限要素法 / 領域分割法 / 並列計算 / 流れ問題 / 風上型近似 / Navier-Stokes方程式 |
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| Research Abstract |
今年度の成果は下記の通りである。
1.高レイノルズ数流れ向けの上流下流点選択型有限要素近似の改良を行った。すなわち、節点Oに対する上流点をOに近い方からU,W、下流点をOに近い方からD,Bとするとき、OU・OW・ODに比例する量の4階の人工粘性を入れる方法である。従来のOUの3乗に比例させる方法に比べて、隣接要素のサイズ比からの影響が緩和される。隣接要素のサイズ比が一定の要素分割を、サイズ比を変えて多数用意して行った比較数値実験により、安定化パラメータの選択範囲が広がることが確認された。
2.インテルParagonXP/S(広島大学)において領域分割法による並列計算を行い、同一要素分割を部分領域数K(プロセッサ数も同じ)で、Kの約-0.7乗に比例する計算時間が測定され、本解法による並列計算の高速化の効果が確かめられた。大規模問題を扱うため、および、コードの汎用化のために富士通VP-700/56+MPI(九州大学)にコードの移植を行い、並列計算による高速化を進めている。
3.2次元の3角形キャヴィティ内定常流れの解析を行った。中レイノルズ数域(400〜1000)の計算において主渦と2次渦、3次渦が確認され、渦の中心位置、大きさ比、強さ比は、他文献と良い一致が見られ、本領域分割型解法によって流れが適切に捉えられていることが確認された。
高レイノルズ数域で現れる境界層では要素サイズを顕著に変える必要があるが、上記1によりその際の計算の安定性が増した。次年度には非定常の高レイノルズ数流れ問題に数値実験をすすめ、解法の安定性、計算速度、精度を確かめていく。
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