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コンピュータシミュレーションを用いた微粒子を含む高粘性流体のレオロジー特性評価

研究課題

研究課題/領域番号 25630428
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 原子力学
研究機関東京大学

研究代表者

酒井 幹夫  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00391342)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2013年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード離散要素法 / 流体力学的相互作用力 / 高粘性流体 / 固体粒子 / MPS法 / 直接計算 / 白金族粒子 / 見かけ粘度 / 溶融ガラス / クォータニオン / ガラス溶融炉
研究成果の概要

高粘性流体中の固体粒子の挙動を模擬するために、以下の研究を行った。
DEM-DNS法において、非球形の固体粒子の回転運動を精度よく模擬するために、クォータニオンの導入および検討を行った。その際、固体粒子に作用する抗力は埋込境界法により評価した。さらに、流体解析において陰解法を導入するとともに、高速なマトリックスルソルバーを導入した。また、高粘性流体のスラリー流れのマクロ挙動を効率よく計算するために、DEM-MPS法の高速化を図った。圧力項を陽的に計算して、粘性項を陰的に計算するアルゴリズムを採用した。本手法により、定性的に高粘性の固液混相流の挙動を模擬することが示された。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [学会発表] 白金族粒子を含む溶融ガラスの流下プロセスの数値シミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      境正俊, 酒井幹夫
    • 学会等名
      日本原子力学会
    • 発表場所
      茨城大学
    • 年月日
      2015-03-20 – 2015-03-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 白金族粒子の分散・沈降状態における溶融ガラスの見かけ粘度に関する数値シミュレーション2014

    • 著者名/発表者名
      境正俊, 酒井幹夫
    • 学会等名
      日本原子力学会
    • 発表場所
      東京(東京都市大学)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Numerical simulation of an apparent viscosity of slurry by the DEM-DNS method2013

    • 著者名/発表者名
      M-T. Sakai, M. Sakai
    • 学会等名
      APCOM2013 & ISCM2013
    • 発表場所
      Singapore (InterContinental Hotel)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 東京大学大学院工学系研究科レジリエンス工学研究センター

    • URL

      http://dem.t.u-tokyo.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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