| 研究課題/領域番号 |
18K11337
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分60100:計算科学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
牛島 省 京都大学, 学術情報メディアセンター, 教授 (70324655)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | マルチフェイズモデル / 流体固体連成 / 固気液多相場 / 局所洗掘現象 / 浸透流 / 並列計算 / 相平均モデル / 流体構造連成 / 自由液面流れ / 粘弾性体 / 非等温多相流 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，マルチフェイズ・並列計算手法の適用性に関する検討を行い，以下の成果を得た． (1) 礫層上面に衝突する鉛直下方噴流によって生ずる礫粒子運動と水流の連成過程が適切に計算されることが示され，礫粒子の移動経路や間隙水圧，礫粒子間の接触力などが計算で得られた． (2) 礫層下面から流入する鉛直上昇流により，(1)と同様に現象を再現する計算結果が得られることを確認した． (3) 高粘性流体や非ニュートン流体の基本的な挙動，また吸水性粒子間の浸透流などに対して，それらの特性を再現する計算結果が得られることが示された．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では，マルチフェイズ・並列計算手法の適用性に関する検討を行い，約1万7千個の礫粒子から構成される礫層に水流が作用する流体固体連成現象を適切に数値計算できることが示された．この解法では，個々の礫粒子を複数の四面体要素で表し，礫粒子に作用する流体力は，固体に作用する圧力と粘性応力に相当する計算結果から求める．礫粒子の接触力や移動経路，間隙水圧など，現象解明に役立つ計算結果が得られることが示された．この結果をまとめた論文は，令和2年5月に応用力学論文賞を受賞し，一定の学術的評価が得られたと考えられる．
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