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並列計算機システムを用いた粒子法による物体周囲流れの数値計算に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15560691
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 船舶海洋工学
研究機関横浜国立大学

研究代表者

甲斐 寿  国立大学法人横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (00240763)

研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2004年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2003年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワード三次元粒子法 / 飛沫現象 / 粒子法 / 物体周り流れ / 非格子三次元解法 / 自由表面問題 / 並列計算
研究概要

本研究により、既存の二次元粒子法プログラムを独自に三次元粒子法コードに変更・開発し、下記の三次元流体現象について実験結果や他の数値計算結果と比べて良好な結果を得た。
今回の様々な数値計算結果より、どのような流場現象が粒子法に適応できるかを判断する事ができた。
(1)急出発する三次元平板周りの流れ
格子を用いた数値計算手法では難しい過渡的な流体現象を本方法でシミュレートした。
その結果、急激な流場現象をマクロ的に本法で表現できることがわかった。
(2)落下物体による水面衝突時の飛沫現象
三角柱を落下させ、水面に衝突した際に瞬間的に発生する飛沫現象をシミュレートした。
その結果、高速度カメラによる実験写真と比べて精度の高い一致をみることができた。
(3)落下物体の水面衝突後の動揺
直方体を斜放出させ、水面への落下及びその後の動揺をシミュレートした。
その結果、四角柱に似た形状を持つ物体による実験結果と比べて定性的な一致をみた。
(4)単純形状を持った三次元回転翼
直方体を回転翼の翼に使用し、三次元回転翼の基礎的計算を実施した。
本来粒子法では、ピッチを持たせた状態の回転翼をモデル化するのは難しいと考えられていたが、時々刻々と物体形状を変更することで、物理的な妥当性を得ることができた。

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2005

すべて 雑誌論文 (2件)

  • [雑誌論文] 三次元流体解析に於ける粒子法の適用性に関する研究2005

    • 著者名/発表者名
      立原賢一, 平畠祐介, 甲斐 寿
    • 雑誌名

      日本造船学会 平成17年春季講演会講演論文集

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Research on applicability of particle method in three-dimensional flow body analysis2005

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Tachihara, Yusuke Hirahata, Hisashi KAI
    • 雑誌名

      Conference Proceedings The Society of naval Architects of Japan

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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