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気体・液体・固体が複雑に運動する移動境界流れに対する3相系LBMの開発

研究課題

研究課題/領域番号 26420108
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 流体工学
研究機関京都大学

研究代表者

稲室 隆二  京都大学, 工学研究科, 教授 (20263113)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード数値流体力学 / 格子ボルツマン法 / 埋め込み境界法
研究成果の概要

気体,液体,固体の3相が複雑に運動する移動境界問題に適用できる,2相系格子ボルツマン法(2相系LBM)と埋め込み境界-格子ボルツマン法(IB-LBM)とを組み合わせた新しい3相系LBMを開発した.本手法は複雑な気液界面の変形や複雑形状の物体の運動を直交格子を用いて計算することができ,また,圧力に対するポアソン方程式を解く必要がなく完全陽解法であるため,大規模並列計算機に適した数値計算法である.検証例題として,気液界面に物体が衝突する場合やミルククラウン現象に適用し,物体に働く衝撃力,液面表面の跳ね上がりや微小液滴の分裂,気泡の巻き込みなどに関して,既存の実験結果と比較して妥当な結果が得られた.

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Flight control simulations of a butterfly-like flapping wing-body model by the immersed boundary-lattice Boltzmann method2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakatani, K. Suzuki, T. Inamuro
    • 雑誌名

      Computers and Fluids

      巻: 133 ページ: 103-115

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An improved lattice Boltzmann method for incompressible two-phase flows with large density differences2016

    • 著者名/発表者名
      T. Inamuro, T. Yokoyama, K. Tanaka, M. taniguchi
    • 雑誌名

      Computers and Fluids

      巻: 137 ページ: 55-69

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 移動境界流れの数値シミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木康祐,稲室隆二
    • 雑誌名

      シミュレーション

      巻: 35 ページ: 62-65

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 二相系格子ボルツマン法の最近の研究動向2016

    • 著者名/発表者名
      稲室隆二
    • 雑誌名

      伝熱

      巻: 55 ページ: 8-13

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] IB-LBM を用いた蝶を模した翼形状の羽ばたき飛翔の数値計算2016

    • 著者名/発表者名
      木村健吾,稲室隆二
    • 学会等名
      第30回数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      タワーホール船堀
    • 年月日
      2016-12-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 二相系LBMとGhost-cell 法を組み合わせた気液固三相流の計算手法2016

    • 著者名/発表者名
      中田 大,稲室隆二
    • 学会等名
      第30回数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      タワーホール船堀
    • 年月日
      2016-12-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Hovering and targeting ight simulations of a dragon y-like apping wing-body model by IB-LBM2016

    • 著者名/発表者名
      T. Inamuro, K. Hirohashi
    • 学会等名
      69th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics
    • 発表場所
      Portland, USA
    • 年月日
      2016-11-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 蝶を模した羽ばたき三角翼モデルのピッチング回転および飛翔方向制御の数値計算2016

    • 著者名/発表者名
      木村健吾,稲室隆二
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2016
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Hovering and targeting flight simulations of a dragonfly-like flapping wing-body model by IB-LBM2016

    • 著者名/発表者名
      K. Hirohashi, T. Inamuro
    • 学会等名
      25th International Conference on Discrete Simulation of Fluid Dynamics
    • 発表場所
      Shenzen, China
    • 年月日
      2016-07-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Hovering and targeting flight simulations of a dragonfly-like flapping wing-body model by IB-LBM2016

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Hirohashi, Takaji Inamuro
    • 学会等名
      25th International Conference on Discrete Simulation of Fluid Dynamics
    • 発表場所
      Shenzhen, China
    • 年月日
      2016-07-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 二相系格子ボルツマン法の計算効率化の検討(Building-Cube法の適用)2015

    • 著者名/発表者名
      福永剛史,稲室隆二
    • 学会等名
      第29回数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      九州大学 筑紫キャンパス
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] IB-LBMを用いた羽ばたき飛翔におけるレイノルズ数の影響の検討2015

    • 著者名/発表者名
      広橋謙介,川勝翔太郎,稲室隆二
    • 学会等名
      第29回数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      九州大学 筑紫キャンパス
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Gas-liquid-solid three-phase flow simulations using the two-phase lattice Boltzmann method combined with the immersed boundary method2015

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Yano, Takaji Inamuro
    • 学会等名
      24th International Conference on Discrete Simulation of Fluid Dynamics
    • 発表場所
      Edinburgh, UK
    • 年月日
      2015-07-13 – 2015-07-17
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] LBMによる気液固三相流の計算手法の開発2014

    • 著者名/発表者名
      矢野真弘,稲室隆二
    • 学会等名
      第28回数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      タワーホール船堀,東京
    • 年月日
      2014-12-09 – 2014-12-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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