| 研究課題/領域番号 |
21K11927
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分60100:計算科学関連
|
|---|
| 研究機関 | 愛知工業大学 |
|---|
研究代表者 |
岡本 直也 愛知工業大学, 工学部, 准教授 (80547414)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2023年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2022年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2021年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
|
|---|
| キーワード | 乱流 / シミュレーション / 並列計算 / 高解像度 / 倍精度 / 単精度 / DNS / スペクトル法 / 非圧縮 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
大気・海洋などの地球規模流動現象や、身の周りの流れは、乱れた流れの状態（乱流状態）になっている。乱流研究の挑戦的目標の１つは、乱流に共通する普遍的な性質を解明し、その知見を個別の乱流現象に役立てることにある。従来のフーリエ・スペクトル法による高精度な乱流の数値計算はその目標に資するものであるが、今後ますますの超並列計算時代にむけ、信頼性を失うことなく可能な限り計算コストの低いスキームの開発が重要であると考えられる。本研究では、スペクトル的解像度をもつ高精度な差分法に基づいた3次元非圧縮乱流の高効率な並列ソルバーを開発し、その有効性を明らかにする。
|
| 研究成果の概要 |
大気・海洋などの地球規模流動現象や、社会的関心の高いさまざまな流動現象は、乱れた流れの状態（乱流状態）になっている。乱流現象の予測や解明には、めざましい発展を遂げている計算機を利用した計算科学的手法、特に基礎方程式をモデル化せずに厳密に解く直接数値計算（DNS）が強力な手段となってきている。本研究では、昨今の超並列計算機に親和するような局所通信を多用する計算手法に基づく計算手法の開発を行ったほか、エクストリームイベントを有するような乱れの強い乱流に対して、丸め誤差が乱流のDNSに与える影響を系統的に調べることができた。乱れのより強い乱流の方が、丸め誤差の影響が出やすいことがわかった。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
フーリエ・スペクトル法は高精度であるものの、大域的通信を多用するため、高精度でありながら計算コストの低い乱流並列数値計算手法の開発が望まれている。本研究では、可能な限り局所的な通信を多用する乱流並列数値計算手法の開発に関する知見が得られており、それゆえ昨今の超並列計算機を利用する研究に貢献する知見が得られている。また、大規模な計算が身近になり、ますます乱れの強い乱流の直接数値計算が行われつつある。そのような大規模計算においては、丸め誤差が計算の結果に与える影響の知見が重要であるが、本研究ではその知見に関する成果が富岳での計算を利用し得られつつある。
|
