• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

乱流のウルトラ・シミュレーション結果の公開プラットホームの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15607011
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 計算科学
研究機関名古屋大学

研究代表者

石原 卓  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 講師 (10262495)

研究分担者 金田 行雄  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10107691)
石井 克哉  名古屋大学, 情報連携基盤センター, 教授 (60134441)
吉田 恭  筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 助手 (30335070)
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: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2003年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワード一様等方性乱流 / 直接数値計算(DNS) / 高レイノルズ数 / フーリエ・スペクトル法 / 大規模データ / 非圧縮性流体 / 大規模直接数値計算 / 地球シミュレーター / チャネル乱流 / データ公開 / プラットホーム
研究概要

我々のグループは従来の非圧縮一様等方性乱流直接数値計算(DNS)とはけた違いに大規模なDNS(N^3=2048^3,Rλ〜730、及びN^3=4096^3,Rλ,〜1200)「ウルトラ・シミュレーション」を世界最速クラスのスーパーコンピュータである地球シミュレータ(ES)上で実現した.得られたウルトラ・シミュレーション結果は乱流を解明するために非常に貴重なデータであり、最終的には世界中の乱流研究者が様々な視点から解析出来ることが望ましい.そこで,本研究では,乱流ウルトラDNS結果の公開プラットホームの構築を目指し以下の研究を行った.
1.乱流のウルトラ・シミュレーションで得られた基本的な乱流統計データの発表(乱流場を特徴つける統計量:縦速度微分のPDFや高次モーメント、エネルギースペクトル、圧力のスペクトル、速度構造関数等を過去及び最新の乱流実験データと比較し、結果を公開した.)
2.並列化手法をFortranやMPI等の使用による解析プログラムの汎用化(DNSデータを地球シミュレータ以外にも名古屋大学情報連携基盤センター(ITC)でも解析可能にした.)
3.上記DNSデータ(まずはN^3=2048^3)を各研究者が有効に利用できる形態の確立(N^3=1024^3までのデータをwebで公開した.ユーザーは乱流データを(http://www.fluid.cse.nagoya-u.ac.jp/〜dns/pub/dnsdata/dns.html)からダウンロード可能である.また,N^3=2048^3のデータは情報連携基盤センターにアカウントがあれば解析可能である.現在、ウェーブレット解析など国外の研究者によるデータ解析も行われつつある.)
4.上記大規模データの有効な可視化手法の開発(ES宇野氏の協力を得て4096^3の乱流場の可視化に成功した.この可視化では、高レイノルズ数乱流場の多階層的な渦構造が確認できる.これにより、これまで支配的であった「微細渦が乱流場を支配している」という認識に対して疑問がもたれるようになってきた.)
5.平面ポアズイユ乱流の並列プログラムの開発と実行(フーリエ・チェビシェフタウ法のコードを作成しMoser等により公開されている統計データと比較して結果の検証を行った.次にMPIで並列化し、格子点数1024×512×1024の大規模DNSを実現し、Ret=l300の準定常チャネル乱流場の解析を行った。)

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

    (21件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (16件) 文献書誌 (5件)

  • [雑誌論文] High-resolution direct numerical simulation of turbulence2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Kaneda, T.Ishihara
    • 雑誌名

      Journal of Turbulence (掲載予定)

    • 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] Energy Spectrum in the Near Dissipation Range of High Resolution Direct Numerical Simulation of Turbulence2005

    • 著者名/発表者名
      T.Ishihara, Y.Kaneda, M.Yokokawa, K.Itakura, A.Uno
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 74(5)(掲載予定)

    • NAID

      130004539223

    • 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] Regeneration of Small Eddies by Data Assimilation in Turbulence2005

    • 著者名/発表者名
      K.Yoshida, J.Yamaguchi, Y.Kaneda
    • 雑誌名

      Phys.Rev.Lett. 94

    • NAID

      120007138450

    • 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] High-resolution direct numerical simulation of turbulence2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Kaneda, T.Ishihara
    • 雑誌名

      Journal of Turbulence (to appear)

    • 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
  • [雑誌論文] Energy Spectrum in the Near Dissipation Range of High Resolution Direct Numerical Simulation of Turbulence2005

    • 著者名/発表者名
      T.Ishihara, Y.Kaneda, M.Yokokawa, K.Itakura, A.Uno
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. Vol.74(5)(to appear)

    • NAID

      130004539223

    • 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
  • [雑誌論文] Regeneration of Small Eddies by Data Assimilation in Turbulence2005

    • 著者名/発表者名
      K.Yoshida, J.Yamaguchi, Y.Kaneda
    • 雑誌名

      Phys.Rev.Lett. Vol.94

    • NAID

      120007138450

    • 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
  • [雑誌論文] Energy Spectrum in the Near Dissipation Range of High Resolution Direct Numerical Simulation of Turbulence2005

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ishihara, Yukio Kaneda, Mitsuo Yokokawa, Ken'ichi Itakura, Aysuya Uno
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 74・5(掲載予定)

    • NAID

      130004539223

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 結合コンパクトスキームを用いたチャネル乱流の直接数値シミュレーション2005

    • 著者名/発表者名
      高林大作, 林 一樹, 石原 卓
    • 雑誌名

      豊田研究報告 58(掲載予定)

    • NAID

      40006813378

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Regeneration of Small Eddies by Data Assimilation in Turbulence2005

    • 著者名/発表者名
      Kyo Yoshida, Junzo Yamaguchi, Yukio Kaneda
    • 雑誌名

      Phys.Rev.Lett 194

    • NAID

      120007138450

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Small-scale anisotropy in stably stratified turbulence2004

    • 著者名/発表者名
      Yukio Kaneda, Kyo Yoshida
    • 雑誌名

      New Journal of Physics 6

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Similarity scaling of pressure fluctuation in turbulence2003

    • 著者名/発表者名
      Y.Tsuji, T.Ishihara
    • 雑誌名

      Phys.Rev.E 68

    • NAID

      120000979817

    • 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] Anisotropic spectrum of homogeneous turbulent shear flow in a Lagrangian renormalized approximation2003

    • 著者名/発表者名
      K.Yoshida, T.Ishihara, Y.Kaneda
    • 雑誌名

      Phys.Fluids 15(8)

      ページ: 2385-2397

    • NAID

      120007138454

    • 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] Spectra of Energy Dissipation, Enstrophy and Pressure by High-Resolution Direct Numerical Simulations of Turbulence in a Periodic Box2003

    • 著者名/発表者名
      T.Ishihara, Y.Kaneda, M.Yokokawa, K.Itakura, A.Uno
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 72(5)

      ページ: 983-986

    • NAID

      110001954476

    • 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] Similarity scaling of pressure fluctuation in turbulence2003

    • 著者名/発表者名
      Y.Tsuji, T.Ishihara
    • 雑誌名

      Phys.Rev.E Vol.68

    • NAID

      120000979817

    • 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
  • [雑誌論文] Anisotropic spectrum of homogeneous turbulent shear flow in a Lagrangian renormalized approximation2003

    • 著者名/発表者名
      K.Yoshida, T.Ishihara, Y.Kaneda
    • 雑誌名

      Phys.Fluids Vol.15(8)

      ページ: 2385-2397

    • NAID

      120007138454

    • 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
  • [雑誌論文] Spectra of Energy Dissipation, Enstrophy and Pressure by High-Resolution Direct Numerical Simulations of Turbulence in a Periodic Box2003

    • 著者名/発表者名
      T.Ishihara, Y.Kaneda, M.Yokokawa, K.Itakura, A.Uno
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. Vol.72(5)

      ページ: 983-986

    • NAID

      110001954476

    • 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
  • [文献書誌] Y.Tsuji, T.Ishihara: "Similarity scaling of pressure fluctuation in turbulence"Phys.Rev.E. 68. 02630968-1-02630968-5 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ishihara, Y.Kaneda, M.Yokokawa, K.Itakura, A.Uno: "Spectra of energy dissipation, enstrophy and pressure by high-resolution direct numerical simulations of turbulence in a periodic box"J.Phys.Soc.Jpn.. 72(5). L983-L986 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Yoshida, T.Ishihara, Y.Kaneda: "Anisotropic spectrum of homogeneous turbulent shear flow in a lagrangian renormalized approximation"Phys.Fluids. 15(8). 2385-2397 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 芳松克則, 石原卓, 金田行雄, 中井聡, 西田秀利, 里深信行: "3次元一様等方性乱流の直接数値シミュレーションにおけるスペクトル法と高次精度差分法との比較"日本機械学会論文集(B編). 69(679). 541-546 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 金田行雄, 石原卓: "大規模DNSによる乱流物理現象の解明"日本流体力学会数値流体力学部門Web会誌. 11(2). 22-30 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

URL: 

公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi