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GPUスパコンによる固気液多相流の大規模計算

研究課題

研究課題/領域番号 15K20996
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 高性能計算
流体工学
研究機関国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所

研究代表者

小野寺 直幸  国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (50614484)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード格子ボルツマン法 / ラージエディ・シミュレーション / 自由表面流モデル / 気液二相流モデル / GPU / 並列計算 / ハイパフォーマンス・コンピューティング / 自由表面流れ / 気液二相モデル / 大規模並列計算 / 自由表面流解析
研究成果の概要

荒天下での船舶の操縦性性能は安全性に直結するため、重要な研究課題の一つである。船舶の運動を詳細に解析するためには、固気液三相流に対して大規模解析を行う必要がある。本研究では格子ボルツマン法に適した多相流モデル開発し、大規模計算に対応した。提案した解析モデルは自由表面流モデルに基づいており、気相と液相に対して独立に解析を行うことで、強非線形現象に対しても安定に解析できる。以上の提案により、スプラッシュ等の衝撃圧および基本的な気泡挙動が評価可能であるだけでなく、実スケールの船体を読み込んだ解析に成功した。研究で得られた成果を進めることで、船舶の評価技術の発展への貢献が期待される。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Large Eddy Simulation of the Gust Index in an Urban Area using the Lattice Boltzmann Method2017

    • 著者名/発表者名
      Huda, A.,N., Inagaki, A., Kanda, M., Onodera, N. and Aoki, T.
    • 雑誌名

      Boundary-Layer Meteorology

      巻: - 号: 3 ページ: 447-467

    • DOI

      10.1007/s10546-017-0233-6

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A numerical study of turbulence statistics and the structure of a spatially developing boundary layer over a realistic urban geometry2017

    • 著者名/発表者名
      Inagaki A, Kanda M, Huda AN, Yagi A, Onodera N, Aoki T
    • 雑誌名

      Boundary-Layer Meteorology

      巻: - 号: 2 ページ: 161-181

    • DOI

      10.1007/s10546-017-0249-y

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A fully conservative high-order upwind multi-moment method using moments in both upwind and downwind cells2016

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Onodera, Takayuki Aoki, and Kensuke Yokoi
    • 雑誌名

      INTERNATIONAL JOURNAL FOR NUMERICAL METHODS IN FLUIDS

      巻: 3 March 2016 号: 8 ページ: 1-19

    • DOI

      10.1002/fld.4228

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] LARGE EDDY SIMULATION OF THE GUST FACTOR USING LATTICE BOLTZMANN METHOD WITHIN A HUGE AND HIGH RESOLUTION URBAN AREA OF TOKYO2015

    • 著者名/発表者名
      Ahmad, H., Inagaki, A., Kanda, M., Onodera, N.and Aoki, T
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 71 号: 4 ページ: I_37-I_42

    • DOI

      10.2208/jscejhe.71.I_37

    • NAID

      130005123604

    • ISSN
      2185-467X
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 格子ボルツマン法による気液二相流解析モデルの開発2016

    • 著者名/発表者名
      小野寺直幸, 大橋訓英
    • 学会等名
      日本流体力学会 第30回数値流体シンポジウム
    • 発表場所
      東京船堀
    • 年月日
      2016-12-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 格子ボルツマン法による気相・液相連成解析手法の開発2016

    • 著者名/発表者名
      小野寺直幸, 大橋訓英
    • 学会等名
      日本流体力学会年会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] GPU を用いた格子ボルツマン法による船舶周りの自由表面流解析の高速化2016

    • 著者名/発表者名
      小野寺直幸, 大橋訓英
    • 学会等名
      日本機械学会 第29回計算力学講演会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2016-09-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] High-productivity Framework for Large-scale GPU/CPU Stencil Applications2016

    • 著者名/発表者名
      T.Shimokawabe, T.Aoki, and N.Onodera
    • 学会等名
      ICCS 2016. The International Conference on Computational Science
    • 発表場所
      California USA
    • 年月日
      2016-06-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Large-scale Free-surface Flow Simulation using Lattice Boltzmann Method on Multi-GPU clusters2016

    • 著者名/発表者名
      N.Onodera and K.Ohashi
    • 学会等名
      ECCOMAS Congress 2016
    • 発表場所
      Crete Island, Greece
    • 年月日
      2016-06-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] GPUを用いた格子ボルツマン法による船舶周りの自由表面流解析2016

    • 著者名/発表者名
      小野寺直幸, 大橋訓英
    • 学会等名
      計算工学講演会
    • 発表場所
      新潟
    • 年月日
      2016-05-31
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] GPUを用いたMPSコードの強非線形自由表面流れへの適用2016

    • 著者名/発表者名
      河村昂軌,橋本博公,小野寺直幸
    • 学会等名
      船舶海洋工学会春
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2016-05-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] GPGPU simulation of oil tank sloshing based on explicit MPS method2016

    • 著者名/発表者名
      Kouki Kawamura, Hirotada Hashimoto, Naoyuki Onodera, and Takahiro Munesue
    • 学会等名
      3rd international conference on violent flows vf 2016
    • 発表場所
      Osaka, Japan
    • 年月日
      2016-03-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] GPUを用いた格子ボルツマン法による自由表面流れの数値解析2015

    • 著者名/発表者名
      小野寺直幸, 大橋訓英
    • 学会等名
      第29回数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      九州大学 筑紫キャンパス
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] GPUを用いた粒子法計算の高速化と大規模化2015

    • 著者名/発表者名
      河村昴軌, 小野寺直幸
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会講演会
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所(
    • 年月日
      2015-11-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Advanced High-productivity Framework for Stencil Applications on GPU Supercomputers2015

    • 著者名/発表者名
      Takashi Shimokawabe, Takayuki Aoki, and Naoyuki Onodera
    • 学会等名
      International Workshops on Advances in Computational Mechanics (IWACOM)
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2015-10-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] LBMを用いた中立都市大気境界層の相似性2015

    • 著者名/発表者名
      稲垣厚志, N.H.B.Ahmad, 神田学, 小野寺直幸, 青木尊之, 八木綾子
    • 学会等名
      日本流体力学会年会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • 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 eddy simulation of internal boundary developments over a huge urban area with 2m resolution2015

    • 著者名/発表者名
      Kanda M, Inagaki A, Huda N, Onodera N, Aoki T, and Yagi A
    • 学会等名
      9th International Conference on Urban Climate
    • 発表場所
      Toulouse, France
    • 年月日
      2015-07-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 複数GPUを用いた気液分離装置のシミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      泉田康太, 青木尊之, 小野寺直幸, 杉原健太, 中島聖, 本郷均, 横畑英明
    • 学会等名
      日本計算工学会
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2015-06-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 格子ボルツマン法における適合細分化格子のGPU実装2015

    • 著者名/発表者名
      長谷川雄太, 青木尊之, 小野寺直幸
    • 学会等名
      日本計算工学会
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2015-06-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ステンシル計算のための高生産GPUコンピューティング・フレームワークの高度化2015

    • 著者名/発表者名
      下川辺隆史, 青木尊之, 小野寺直幸
    • 学会等名
      日本計算工学会
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2015-06-08
    • 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: 2018-03-22  

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