直接シミュレ-ションモンテカルロ法のプログラム自動作成用エキスパ-トシステム

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63550134
• Research Institution: Mie University
• Principal Investigator: 宇佐美 勝 三重大学, 工学部, 助教授 (10106974)
• Keywords: 希薄気体 / 直接シミュレ-ションモンテカルロ法 / DSMC法 / ニュ-ラルネット / ホップフィ-ルド

Research Abstract

直接シミュレ-ションモンテカルロ法(DSMC法)分子移動ル-チンの自動プログラミングに関するエキスパ-トシステム開発において、本年度は、二次元流れ場中に置かれた物体と分子との衝突計算に重点をおいてプログラム作成時の問題点を検討した。流れ場中の物体が円形(円筒形)で、しつ、多数ある円形物体の直径が相等しいときには、分子軌跡に物体直径を重ね合わせることにより、物体中心位置のみデ-タとして与えれば分子・物体衝突の計算が即座に行えるプログラムを開発した。円形物体の直径が異なる場合には異なる直径毎にデ-タを与える必要があるが、その場合でもとくに大きな問題はない。物体が円形以外の場合についてはこのプログラミング法を改良することを考えているが、現在のところ完成されていない。なお、昨年度の二重円筒空間の移動ル-チンと同様、分子軌跡を計算機ディスプレイ上に表示させて可視化することによりプログラム開発の効率化を図った。DSMC法では、分子移動ル-チン実行後、分子間衝突の計算を微小体積要素(セル)毎に行うが、その際、各分子が移動によってどのセルに到達したかを計算する必要がある。いかなる複雑な流れ場に対してもこの計算処理を高速に行うために、本研究代表者は「大セルー小セル法」を提案しているが、そのためには、それぞれの小セルがどの大セルに属するかを記述するための表を作成する必要がある。この表作成を計算機で行うために、ニュ-ラルネットの手法を検討した。ニュ-ラルネット研究の中でホップフィ-ルド型のモデルは、通常の計算法では実行不可能な規模の組合わせ最適化問題を近似的に解くことができる。DSMC法において、各小セルがどの大セルに属するかをニュ-ロンモデルに対応させて解法を行った。結果に関してはまだ十分なものとは言えないので、現在、パラメ-タ等を検討中である。

Research Products

• [Publications] Masaru Usami: "Monte Carlo Simulation on Mass Flow Reduction due to Roughness of a Slit Surface" AIAA Progress in Astronautics and Aeronautics(Rarefied Gas Dynamics:SpaceーRelated Studies). 116. 283-297 (1989)
• [Publications] 宇佐美勝: "希薄気体中におかれたフィンからの熱伝達(直接シミュレ-ションモンテカルロ法による解析)" 日本伝熱シンポジウム講演論文集. 26ーI. 277-279 (1989)
• [Publications] Masaru Usami: "Direct Monte Carlo Calculation on Heat Transfer through a Rarefied Gas" Research Reports of the Faculty of Engineering,Mie University. 14. 1-8 (1989)
• [Publications] Masaru Usami: "Monte Carlo Simulation of Heat Transfer from a SpineーFin through a Rarefied Gas" Proceedings of the 3rd International Symposium on Computational Fluid Dynamics. (1990)
• [Publications] Masaru Usami: "Monte Carlo Direct Simulation of Heat Transfer through a Rarefied Gas" Proceedings of the 17th Internationl Symposium on Rarefied Gas Dynamics.