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完全統合解法を目指した分子動力学解法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 18656060
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 流体工学
研究機関京都工芸繊維大学

研究代表者

森西 晃嗣  京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 教授 (20174443)

研究期間 (年度) 2006 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2008年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2007年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2006年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワード流体工学 / アルゴリズム / 数値流体力学 / マルチスケール / マルチスケール流れ / マイクロスケール流れ / 統合解法 / 計算流体力学 / シミュレーション
研究概要

本研究では、分子レベルから連続体レベルまでの全てのレベルの流動現象を自己完結的にシミュレーション可能な完全統合(オールインワン)解法の開発を目指して、現在完成しつつあるボルツマン/ナビエ・ストークス統合解法(続体レベルから分子の平均自由行程レベルまでの流動現象を自己完結的にシミュレーション可能な解法)と強結合可能な分子動力学解法を新たに研究開発し、近い将来に自己完結的な分子動力学/ボルツマン/ナビエ・ストークス完全統合解法を構築するための確固たる礎を築くことを目的として研究を行ってきた。平成20年度は、特に、時刻や場所ごとに適用される解法が自動選択される方法の研究と計算時間の短縮を目指したデカルト格子標位セル法の研究を主に行った。その結果、デカルト格子標位セル法は、従来法と比べて70%以上の計算効率の改善が達成され、計算負荷の削減が大きな課題である分子動力学法では非常に有効であることが確認出来た。また、デカルト格子標位セル法は解法の自動選択や分子速度分布関数から粒子(分子)群を生成する際や粒子(分子)群から分子速度分布関数を形成する際にも利用できることが確認出来た。しかしながら、分子動力学法の計算負荷は、依然としてボルツマン/ナビエ・ストークス統合解法の計算負荷と比較して多大であり、分子動力学/ボルツマン/ナビエ・ストークス完全統合解法の実用化には更なる研究が必要であることも確認された。

報告書

(3件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2009 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Computation of shape and drag of a deforming elastic body under fluid dynamic force2009

    • 著者名/発表者名
      T. Hashimoto, K. Morinishi, N. Satofuka
    • 雑誌名

      Computers & Fluids 38/7

      ページ: 1361-1368

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical simulation of conventional capillary flow and no-flowunderfill in flip-chip packaging2008

    • 著者名/発表者名
      T. Hashimoto, K. Morinishi, N. Satofuka
    • 雑誌名

      Computers & Fluids 37/5

      ページ: 520-523

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multi-Scale Flow Simulation Using a Kinetic/Continuum Hybrid Scheme2007

    • 著者名/発表者名
      Koji Morinishi
    • 雑誌名

      Computational Fluid Dynamics Journal 16-1

      ページ: 28-39

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Continuum/Kinetic Coupling Approach for Subsonic Transitional Regime Flows.2007

    • 著者名/発表者名
      Koji Morinishi
    • 雑誌名

      Coupled Problems 2007, Paper-189

      ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Rarefied Gas Boundary Layer Predicted with Continuum and Kinetic Approaches.2006

    • 著者名/発表者名
      Koji Morinishi
    • 雑誌名

      Proceedings of the International Conference on Boundary and Interior Layers (BAIL2006)

      ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A Continuum/Kinetic Hybrid Approach for Multi-Scale Flow Simulation.2006

    • 著者名/発表者名
      Koji Morinishi
    • 雑誌名

      ECCOMAS CFD 2006, Paper 339

      ページ: 1-18

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Numerical Flow Simulation about Droplets and Bubbles Using Volume Conservative Level Set Method.2006

    • 著者名/発表者名
      Koji Morinishi, Yoshitaka Wada, Masanori Obata
    • 雑誌名

      ICLASS-2006, Paper 06-198

      ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 連続/気体論解法における解適合評価関数の検討2006

    • 著者名/発表者名
      森西 晃嗣
    • 雑誌名

      第19回計算力学講演会講演論文集

      ページ: 739-740

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Adaptive Boltzmann/Navier-Stokes Hybrid Method for Multi-Scale Gas Flow Simulation.2006

    • 著者名/発表者名
      Koji Morinishi
    • 雑誌名

      Computational Fluid Dynamics 2006 (Springer)

      ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Virtual Flux Method for Seaniless Computation of Fluid and Heat Flows2008

    • 著者名/発表者名
      Koji Morinishi
    • 学会等名
      Fifth International Conference on Computational Fluid Dynamics (ICCFD5)
    • 発表場所
      韓国 ソウル
    • 年月日
      2008-07-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] A Boltzmann/Navier-Stokes Coupling Simulation for High Speed Rarefied Gas Flows2007

    • 著者名/発表者名
      Koji Morinishi
    • 学会等名
      West-East High Speed Flow Field Conference
    • 発表場所
      Moscow, Russia
    • 年月日
      2007-11-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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