2020 Fiscal Year Research-status Report
超高解像度電磁流体力学シミュレーションで迫る降着円盤乱流の微小スケール特性
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20K14509
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
川面 洋平 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (80725375)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | ブラックホール / 降着円盤 / プラズマ乱流 / 電磁流体力学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は超高解像度の電磁流体力学(MHD)シミュレーションを行い，降着円盤における磁気回転不安定性(MRI)駆動乱流の微小なスケールにおける特性を明らかにすることである．まず，本年度は本研究で使用するMHDシミュレーションコードの作成を行った．乱流シミュレーションには擬スペクトル法が適している一方，MRIシミュレーションにおいて広く用いられているシミュレーションコードSNOOPYは1次元方向にしか並列分割出来ない欠点があった．2次元分割型の擬スペクトル法コードで公開されているものがないため，その開発から行った．2次元分割FFTライブラリであるP3DFFTを用いてコード作成を行い，簡約化MHD，非圧縮MHD，等温圧縮MHDを解くことができるコードを開発し，降着円盤の局所計算に用いられるShearing coordinate remappingにも対応させ，MRI計算のテスト計算も無事行うことが出来た．現在はコードの詳細を論文にまとめるとともに，本課題のメインテーマである超高解像度MHDシミュレーションを行う準備を行っている．また，構造関数やエネルギー伝達関数を用いたMHD乱流の統計的性質を調べるツールも組み込んでいる最中である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の予定通り，シミュレーションコードの作成がほぼ完了したため．
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| Strategy for Future Research Activity |
作成したシミュレーションコードに関する論文発表を行うとともに，MRI乱流のシミュレーションを開始する．まずは先行研究と同程度の解像度でシミュレーションを行い，先行研究の結果を再現する．次により高解像度の計算を行っていく．
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| Causes of Carryover |
海外共同研究者との議論のために渡航をする予定であったが，新型コロナウイルスの蔓延のため渡航ができなくなり繰り越す必要が生じた．次年度は，繰越分をスーパーコンピューターの利用負担金に当てる予定である．
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