2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a numerical method for complex free surface flow with melting and solidification
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17K17660
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
近藤 雅裕 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (10589295)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 粒子法 / 物理的健全性 / 高粘性 / 表面張力 / 溶融 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和元年度は、以下のような研究を遂行した。
研究項目（１）では、熱力学的健全性を有する粒子法を用いて、静水圧計算、液滴が伸びる計算、ダム崩壊計算の結果をまとめて前年度に投稿した論文について、さらに、粒子径依存性、時間刻み幅依存性に関する数値実験を進めて論文を公表した。また、別途、熱力学的健全性を有する陽的圧力計算を行う粒子法を開発し、これまでの手法と比較して流体に高圧が作用しない場合について計算効率の向上が見込めることを確認し、論文にまとめて投稿した。
研究項目（２）については、角運動量保存性がある粒子法について、回転を伴う流れの計算を行なって、角運動量保存性がない粒子法と比較するなどの基礎検証を進めた。また、これまでよりも簡単に角運動量を保存する方法を開発し、これまでの計算結果と比較して同等な結果が得られること、および、計算効率が向上することを確認し、国際会議（APCOM 2019）で発表した。一方、当該技術を非ニュートン流体の計算に発展し、国内学会（第24回計算工学講演会）および国際会議（Particles 2019）にて成果を公表した。
研究項目（３）では、前年度までに開発した表面張力モデルを用いた数値実験を実施し、粒子径依存性、影響半径依存性などに関する調査をすすめた。
研究項目（４）については、前年度までに開発した固液相変化モデルについて、研究協力者の協力を得て、共晶溶融の実験と比較するなどの研究を進め、研究成果を国際会議（Particles 2019）にて発表した。
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