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エクサスケールを視野に入れた超大規模DNSに基づく高レイノルズ数組織乱流構造解析

研究課題

研究課題/領域番号 15K05790
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 流体工学
研究機関山梨大学

研究代表者

山本 義暢  山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (40377809)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード高レイノルズ数 / 乱流輸送現象 / 直接数値計算 / 乱流モデリング / 高レイノルズ数乱流輸送 / 壁面乱流場 / 大規模直接数値計算 / 乱流構造
研究成果の概要

各種工学分野で重要となる乱流輸送現象の解明を目的として、壁面乱流場の直接数値計算(Direct Numerical Simulation, DNS)コード開発を実施した。開発コードはスーパーコンピュータ上で70Tflop/sの実行演算速度を実現した。
本DNSコードを用いて、摩擦レイノルズ数とチャンネル半値幅に基づくレイノルズ数8000(世界最大レイノルズ数)におけるDNSデータベースの構築に成功するとともにそのデータベースをWeb上に公開した。得られたデータベースは、レイノルズ応力の対数則分布を数値的に初めて再現できており、高レイノルズ数乱流輸送現象の解明に大きく寄与することが期待される。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 6件、 査読あり 9件、 謝辞記載あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 8件、 招待講演 3件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Numerical evidence of logarithmic regions in channel flow at Reτ=80002018

    • 著者名/発表者名
      Yoshinobu Yamamoto and Yoshiyuki Tsuji
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Fluids

      巻: 3 号: 1

    • DOI

      10.1103/physrevfluids.3.012602

    • NAID

      120006650161

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Direct numerical simulation of liquid metal free-surface turbulent flows imposed on wall-normal magnetic field2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamamoto and T. Kunugi
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design

      巻: - ページ: 925-930

    • DOI

      10.1016/j.fusengdes.2018.04.041

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reynolds number dependency of turbulent structures associated with amplitude wall pressure peaks in channel flow2018

    • 著者名/発表者名
      A. Mehrez, Y. Yamamoto, and Y. Tsuji
    • 雑誌名

      Fluid Dynamic Research

      巻: - 号: 1 ページ: 011407-011407

    • DOI

      10.1088/1873-7005/aabfa9

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A New RANS Model in Turbulent Channel Flow Imposed Wall-Normal Magnetic Field with Heat Transfer2017

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Yoshinobu、Osawa Naoki、Kunugi Tomoaki
    • 雑誌名

      Fusion Science and Technology

      巻: 72 号: 4 ページ: 601-608

    • DOI

      10.1080/15361055.2017.1350475

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A New RANS Model in Turbulent Channel Flow Imposed Wall-Normal Magnetic Field with Heat Transfer2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamamoto, N. Osawa, T. Kunugi
    • 雑誌名

      Fusion Science and Technology

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effects of large-scale structures on inner layer in high Reynolds number turbulent channel flow2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamamoto and Y. Tsuji
    • 雑誌名

      10th International Symposium on Turbulence and Shear Flow Phenomena (TSFP10)

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] HIGH-AMPLITUDE WALL PRESSURE EVENTS AND THEIR RELATION TO TURBULENT STRUCTURE IN CHANNEL FLOW2017

    • 著者名/発表者名
      A. Mehrez, Y. Yamamoto, T. Tsuneyoshi, and Y. Tsuji
    • 雑誌名

      10th International Symposium on Turbulence and Shear Flow Phenomena (TSFP10)

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] MHD effects on turbulent dissipation process in channel flows with an imposed wall-normal magnetic field2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamamoto and T. Kunugi
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design

      巻: in press ページ: 1137-1142

    • DOI

      10.1016/j.fusengdes.2016.01.003

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Modeling of MHD turbulent heat transfer in channel flows imposed wall-normal magnetic fields under the various Prandtl number fluids2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamamoto and T. Kunugi
    • 雑誌名

      Fusion Engineering and Design

      巻: in press ページ: 1130-1136

    • DOI

      10.1016/j.fusengdes.2016.01.004

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Recent progress of high-Re-number researches in Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Tsuji, Y. Yamamoto, and N. Furuichi
    • 学会等名
      Fundamental Aspects of Geophysical Turbulence III
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The world's largest direct numerical simulation of turbulent channel flow2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamamoto, R. Egawa, Y. Isobe, and Y. Tsuji
    • 学会等名
      27th Workshop on Sustained Simulation Performance
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 高レイノルズ数チャンネル乱流場における大規模構造の内層への寄与2017

    • 著者名/発表者名
      山本義暢,辻義之
    • 学会等名
      京都大学数理解析研究所共同研究非一様乱流の数理
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 大規模直接数値計算によるMHD乱流熱伝達機構の解明とモデリング2017

    • 著者名/発表者名
      山本義暢
    • 学会等名
      核融合科学研究所プラズマシミュレータシンポジウム2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Effects of large-scale structures on inner layer in high Reynolds number turbulent channel flow2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamamoto and Y. Tsuji
    • 学会等名
      Tenth International Symposium of Turbulent Shear Flow Phenomena (TSFP10)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] High-Amplitude Wall Pressure Events and Their Relation to Turbulent Structure in Channel Flow2017

    • 著者名/発表者名
      A. Mehrez, Y. Yamamoto, T. Tsuneyoshi, and Y. Tsuji
    • 学会等名
      Tenth International Symposium of Turbulent Shear Flow Phenomena (TSFP10)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Wall Pressure Fluctuation in High-Re-number Channel Flow2017

    • 著者名/発表者名
      A. Mehrz, Y. Yamamoto, and Y. Tsuji
    • 学会等名
      61th workshop on Investigation and Control of Transition to Turbulence
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characteristics of heart transfer across free-surface in open-channel flows imposed on a wall-normal magnetic field2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamamoto and T. Kunugi
    • 学会等名
      13th International Symposium on Fusion Nuclear Technology(ISFNT13)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高レイノルズ数チャンネル乱流場におけるattached eddy 仮説の検証2016

    • 著者名/発表者名
      山本義暢 辻義之
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2016
    • 発表場所
      名古屋工業大学(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2016-09-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] チャンネル乱流場散逸機構における高レイノルズ数効果2015

    • 著者名/発表者名
      山本義暢、辻義之
    • 学会等名
      日本流体力学会 年会2015
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都・目黒区)
    • 年月日
      2015-09-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Large-scale direct numerical simulation of high Reynolds number turbulent channel flow by means of vector-parallel processors2015

    • 著者名/発表者名
      Y.Yamamoto and Y. Tsuji
    • 学会等名
      13th International Conference on Parallel Computing Technologies
    • 発表場所
      Petrozavodsk, Russia
    • 年月日
      2015-08-31
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characteristics of overlap region in high-Reynolds number turbulent channel flow2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamamoto and Y. Tsuji
    • 学会等名
      15th European Turbulence Conference
    • 発表場所
      Delft, Netherland
    • 年月日
      2015-08-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] DNS database

    • URL

      http://www.me.yamanashi.ac.jp/lab/yamamoto/DNS2

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] DNS database

    • URL

      http://www.me.yamanashi.ac.jp/lab/yamamoto/DNSdatabase.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] DNSdatabase.html

    • URL

      http://www.me.yamanashi.ac.jp/lab/yamamoto/DNSdatabase.html

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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