超粒子法による乱流中の高分子鎖集団の力学モデルの検討

• 研究課題/領域番号: 24K14977
• 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: 名古屋工業大学
• 研究代表者: 渡邊 威 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30345946)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2026年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2025年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 高分子混入流 / 超粒子法 / モデリング

研究開始時の研究の概要

非定常な流れ場における高分子鎖のミクロな挙動特性は，マクロな流動特性に大きな影響を及ぼす．このミクロからマクロに渡る物理現象の解明には，高精度なモデルに基づくシミュレーション解析が欠かせない研究手段であるが，高分子鎖と流れ場の複雑な相互作用を第一原理計算により取り扱うのは非常に困難である．
本研究では，複数個の高分子鎖の局所部分集団を単一超粒子としてモデル化するアイデアの導入を試みる．超粒子モデルの妥当性や成立条件，計算コストに関する解析を行い，超粒子集団と乱流の相互作用シミュレーションを実施するためのコード開発を進めることで，複雑流体における乱流現象を解析するための計算基盤の構築を目指す．