2010 Fiscal Year Annual Research Report
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20560325
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
宮坂 史和 大阪大学, 工学研究科, 講師 (80304012)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平田 勝弘 大阪大学, 工学研究科, 教授 (00403139)
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| Keywords | 静電霧化 / ナノサイズ微粒子 / 粒子法 / 有限要素法 / 流体・電場連成解析 / テイラーコーン |
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| Research Abstract |
本研究では,静電霧化現象のモデル化を行うことにより,その発生メカニズムを解明することを目的としている.そして本研究課題では,その第一歩として帯電微粒子の離脱現象までのモデル化を目指す.本年度は,前年度に引き続き「離脱水滴の電荷の影響」の検討を行った.また計算アルゴリズムの見直しにより前年度に問題となっていた表面張力計算の精度向上を図った.以下に,その成果の概略を示す
本年度は,表面張力計算アルゴリズムの高精度化を行うことにより,計算結果はこれまで以上に実現舞に近い挙動を示すようになった.また,計算時間の短縮のために並列化手法を導入しより効率的に計算を行えるようになった.しかしその反面,テイラーコーン先端部の計算においてモデルの離散化誤差の影響を大きく受けるようになったため,計算の安定性の確保が困難になるという問題が発生した.この問題に対応するためには,より高解像度な計算が必要になってくるが,計算コストの増大という問題から,単純に解像度を上げることは困難である.そこで,今後は計算領域毎に解像度を変化させることができる"可変解像度アルゴリズム"の導入を検討する必要がある
一方で,本研究で開発した粒子法と有限要素法の連成による電磁界と流体の計算モデルの水平展開を図った.その結果,本手法が磁気浮上溶融現象シミュレーションや磁性流体の挙動シミュレーションへの応用が可能であることを示した
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