2000 Fiscal Year Annual Research Report
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12750152
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
村田 章 東京農工大学, 工学部, 助教授 (60239522)
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| Keywords | 乱流 / 差分法 / 二相流 / LES / 数値解析 / 自由界面 |
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| Research Abstract |
本研究では,変形界面での乱流輸送,特に変形界面を通して行われる気相・液相側乱流場の相互干渉を明らかにすることを目的とする.手法としては,CIP(Cubic-Interpolated Propagation)法による有限差分法を用いたラージエディシミュレーション(LES)および直接計算(DNS)を用いる.CIP法ではセル内部を各方向に3次多項式で補間することで界面位置を密度変化として高精度に捕らえることができる.本研究により,従来計測がほとんど不可能であった移動する変形界面近傍での乱流構造が明らかとなり,そこでの乱流輸送のモデル化および定量的把握に不可欠な詳細な情報が得られる.今年度は計算領域内部に変形した気液界面を含む大規模な系を扱うために,プログラムの手直しを行った.先ず,CIP法については,移動界面の補足性能を調べるために2次元スロッシング問題用コードを作成し,気液密度比833(水/空気)での界面形状の捕捉,体積保存,表面張力の体積力としての導入についての検討・改善を行った.次に,3次元乱流解析用プログラムにCIP法を導入した.さらに,高精度での気液界面位置表現およびDNSでは格子点数が非常に大きくなるので,メモリおよび計算時間の制約を軽減するために3次元乱流解析用CIP法プログラムをMPIを用いて並列化した.並列化したプログラムで,管内流のLESを行い,CIP法および並列化の健全性の確認を行った.今後,内部界面を含む系を3次元で解析する予定である.
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