2004 Fiscal Year Annual Research Report
LESのための粗面せん断力モデルの開発に向けて:壁乱流の実験的および数値的な研究
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15560448
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
WELLS John C. 立命館大学, 理工学部, 助教授 (60301644)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
江頭 進治 立命館大学, 理工学部, 教授 (00027286)
杉山 進 立命館大学, 理工学部, 教授 (20278493)
大上 芳文 立命館大学, 理工学部, 教授 (30203722)
江頭 剛治 近畿大学, 理工学部, 教授 (20088412)
梶島 岳夫 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30185772)
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| Keywords | Turbulence / Wall Stress / Velocity / microsensor / two-phase flow / numerical simulation / Particle Image Velocimetry / Large Eddy Simulation |
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| Research Abstract |
前年度に開発した画像処理による壁せん断力測定法に基づいて、PHAN,N.M.Tuyが自由水面における垂直速度勾配の測定法を提案した.また、流体力6成分の測定可能なマイクロセンサーに対して、河床に設置するtest particleの設計を改良した,現在質のより高いセンシング・チップを作成している途中である。
テーマの重点である乱流のLarge Eddy Simulation(LES)の壁応力モデルについて、大上研究室D1のDINH,X.Thienが合理的なハイブリッドモデルを提案した。この成果および上記の測定技術に基づいて、NGUYEN V.Chuongが今後博士研究の目的としてLESの壁応力モデルの照査に努め、その見込みが明るい。
固体液体二相流のシミュレーションの開発について、ウェルズが前年度提案したアルゴリズムをD1のTRUONG,H.V.に発展させられ、より厳しいテストケースであるPoisueille流に適応し、満足できる精度で壁に対して粒子の平衡位置を再現できた。さらに、粒子同士の接触力モデルを提案し,それをシミュレーション・プログラムに導入することによって、球形粒子1000個程度を含む回転円筒中の流れの計算ができるようになった(「DNS-LES6」の国際発表会に申し込んだ)。一方、大上研のDINHが開水路の河床に設置した半球周りの乱流シミュレーションに成功したため、掃流砂のDirect Numerical Simulationの手前の段階にある。
流砂現象の連続体レベルの研究として、江頭らは,前年度開発した掃流砂から土石流を記述できるモデルに対して、砂粒子と水との混合物の相変化を説明するための無次元パラメータを提案した(1)。
昨年度の留学中、ウェルズがMITのWhipple教授と知り合って、砂利の掃流砂に伴うparticle abrasionおよび河床の侵食について議論してきた。その引き続き、分担者の江藤と竹原が高速カメラを用いて、水中でのガラス球・壁の衝突を観察し、その衝突速度にのいて想像しにくかった侵食現象を発見した。
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Research Products
(6 results)
