| 研究課題/領域番号 |
10555060
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
流体工学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
辻 裕 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10029233)
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| 研究分担者 |
川口 寿裕 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (80234045)
田中 敏嗣 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90171777)
吉岡 宗之 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (10029267)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 1999
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| 研究課題ステータス |
完了 (1999年度)
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| 配分額 *注記 |
11,400千円 (直接経費: 11,400千円)
1999年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1998年度: 10,500千円 (直接経費: 10,500千円)
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| キーワード | 混相流 / 固気二相流 / 流動層 / 数値シミュレーション / 離散要素法 / PTV / 回転二重円筒 / PIV |
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| 研究概要 |
大きな記憶容量を搭載した計算機を導入し、離散要素法(DEM)計算を用いた粒子複雑系大規模数値解析を行うシステムを開発した。これまでDEMによる数値解析手法の適用は2次元あるいは小規模な系に限定されてきたが、このシステムを用いることでより大規模な系への適用が可能となった。例として、鉛直管内プラグ流、円筒容器内噴流層、矩形容器内流動層などの3次元固気二相流動現象の大規模数値解析を行った。現象によって、流体運動を1次元や2次元で計算するという簡略化を行ったが、いずれの計算においても粒子群の3次元流動現象が得られ、対応する実験結果ともよく一致した。
また、単粒子破壊や回転二重円筒内粒子挙動の数値解析を行い、興味深い知見を得た。これらの計算においては粒子数はそれほど多くはないが、粒子間を結合させておくための付加的な力を記憶させておくための大きなメモリが必要であったり、定常流動状態に達するのに長時間の計算が必要であるなど、大きな計算負荷がかかるため、やはり本システムが有効に活用された。
さらに、実験において個々の個体粒子の挙動を追跡するためにPTV計測システムを構築した。この計測システムを用いて2次元流動層内の粒子流動パターンを得た。DEMによる数値解析結果と比較したところ、特に気泡周囲の粒子運動において、両者によい一致が見られた。
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