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反応界面,相界面,固体壁面などの非平衡界面を統一的に扱う流体数理モデルの研究

研究課題

研究課題/領域番号 26630044
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 流体工学
研究機関北海道大学

研究代表者

大島 伸行  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10217135)

連携研究者 利根川 吉廣  東京工業大学, 理学院, 教授 (80296748)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード計算科学 / 数値流体力学 / 界面 / フェーズフィールド法 / レベルセット法
研究成果の概要

本研究では,予混合燃焼フレームレットモデルにおける局所界面速度の伝搬性とエネルギー保存則の関係を考察することで,局所界面速度を用いて拡張されたレベルセット方程式に対して曲率効果を包含するような新しい3次元定式を導いた.これは,レベルセット法の計算安定化に導入される界面厚さ分布の再初期化法と本質的に同等の効果をもち,また,特定の界面厚さ分布が満たされるとき一般的な界面移動モデルである任意の法線伝搬流および平均曲率流の粘性解を自然に与える定式であることを示した.また,非予混合火炎に適用できる一般化火炎片モデルを新たに導出して,基礎的な層流火炎場での数値検証にて従来手法欠点を改善する結果を得た.

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] An extensional formulation for a diffusive solution of the level-set equation by considering a relation to the scalar conservation equation2016

    • 著者名/発表者名
      N.OSHIMA
    • 雑誌名

      Mechanical Engineering Letters

      巻: 2 ページ: 1-5

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Reduction of spurious velocity in the free-energy-based lattice2015

    • 著者名/発表者名
      Jia-ming GONG, Nobuyuki OSHIMA, Yutaka TABE
    • 雑誌名

      Journal of Thermal Science and Technology

      巻: 10-1 号: 1 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1299/jtst.2015jtst0004

    • NAID

      130004942677

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Validation of a new level set approach in the counter flow premixed flame2014

    • 著者名/発表者名
      Yingjie LIU, Nobuyuki OSHIMA
    • 雑誌名

      Journal of Thermal Science and Technology

      巻: 9 号: 1 ページ: JTST0002-JTST0002

    • DOI

      10.1299/jtst.2014jtst0002

    • NAID

      130003393097

    • ISSN
      1880-5566
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 界面数理モデルに基づく非予混合燃焼におけるかん伝搬機構についての考察2016

    • 著者名/発表者名
      大島伸行
    • 学会等名
      第21回計算工学講演会
    • 発表場所
      新潟コンベンションセンター(新潟市)
    • 年月日
      2016-05-31
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 分子動力学法の局所圧力計算に対するビリアル定理の適用 に関する基礎的検討2015

    • 著者名/発表者名
      矢口久雄,宮澤拓也,大島伸行
    • 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(福岡市)
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 予混合燃焼解析モデルの改良および層流部分予混合燃焼への適用2015

    • 著者名/発表者名
      Kim Jiun,大島伸行
    • 学会等名
      第53回燃焼シンポジウム
    • 発表場所
      つくば大学(つくば市)
    • 年月日
      2015-11-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 火炎面の曲率を考慮した予混合火炎モデル2015

    • 著者名/発表者名
      大島伸行
    • 学会等名
      日本機械学会第28回計算力学講演会
    • 発表場所
      横浜国立大学(横浜市)
    • 年月日
      2015-10-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 定常伝搬する予混合火炎のレベルセット法モデルの定式化について2014

    • 著者名/発表者名
      大島伸行
    • 学会等名
      日本機械学会 第27回計算力学講演会
    • 発表場所
      岩手
    • 年月日
      2014-11-22 – 2014-11-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Large Eddy Simulation of turbulent combustion flows in gas-turbine combustors2014

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Oshima, Yusuke Takahashi
    • 学会等名
      Korea-Japan CFD workshop
    • 発表場所
      Yonju (Korea)
    • 年月日
      2014-11-12 – 2014-11-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] VALIDATION OF THE TURBULENT BURNING SPEED MODEL2014

    • 著者名/発表者名
      K.Murase, Y.Hamada, N. Oshima, Y. Nonaka, K. Hirano
    • 学会等名
      International Symposium on Combustion
    • 発表場所
      San Francisco (USA)
    • 年月日
      2014-08-03 – 2014-08-08
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] LARGE-EDDY SIMULATION OF TRANSIENT BEHAVIOR2014

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Takahashi, Nobuyuki Oshima,Yasunori Iwai
    • 学会等名
      11th World Congress on Computational Mechanics
    • 発表場所
      Barcelone (Spain)
    • 年月日
      2014-07-20 – 2014-07-25
    • 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: 2017-05-10  

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