1998 Fiscal Year Annual Research Report
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10650175
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
大西 善元 鳥取大学, 工学部, 教授 (40081228)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大信田 丈志 鳥取大学, 工学部, 助手 (50294343)
土井 俊行 鳥取大学, 工学部, 講師 (00227688)
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| Keywords | 蒸発、凝縮 / 相変化 / 非定常 / 衝撃波 / 気体論 |
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| Research Abstract |
これまで、蒸発・凝縮過程に伴う1次元非定常流れ問題をナビエ-ストークス方程式系とボルツマン方程式系に基づいて扱ってきた。初年度の今年から、幾何学的には簡単な矩形領域に限り、その領域内での2次元流れ問題をナビエ-ストークス方程式系とボルツマン方程式系に基づいて扱い、現象のさらなる理解と把握を目指した。具体的には、固体壁でできている矩形の一辺が2ケ所凝縮相となっている領域を考え、その第1の凝縮相を加熱して蒸発を生じさせる。直ちに、種々の波動(衝撃波、接触面、膨張波など)を伴った非定常な2次元流れ場が形成され、波動の伝播によって第2の凝縮相で凝縮過程を引き起こしつつ流れ場を最終状態へと推移させる。この推移過程と最終状態に対する数値シミュレーションを試みることを目的としたのである。気体論解析から与えられた界面での条件を境界条件とするナビエ-ストークス方程式系、すなわち流体力学的定式化に基づく数値シミュレーションプログラムはほぼ完成している。現在、これに更なる改良を加え、いくつかのパラメータに対するシミュレーションを続行中であると同時に、結果の一部を第22回国際衝撃波シンポジューム(1999年7月ロンドンにて開催)で発表する予定である。これと平行して、ボルツマン方程式系に基づく数値シミュレーションプログラムの開発にもかなり力を注いだ。この問題は、空間的に2次元とはいえ、ボルツマン方程式は分子速度(3次元)を独立変数としてもつため、コンピュータの記憶容量と計算時間が非常に大きくなる。現時点では、有効なシミュレーションを行うには、約1.5ギガバイト以上の計算機記憶容量を必要としている。そこで、これらの難点を少しでも克服するため、今年度科学研究費で高速で大記憶容量をもつ前処理用計算機システムを購入し、プログラムの改善に努めているが、未だ満足し得る結果が出ていない状況である。
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