熱移動をともなう乱流の解析に適した有限要素法のスキ-ム開発

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03650158
• 研究機関: 慶応義塾大学
• 研究代表者: 棚橋 隆彦 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (70051638)
• キーワード: 熱流体 / 乱流 / 有限要素法 / GSMACーFEM / 高Reynolds数 / 三次元移流方程式 / 電磁流体 / ビル風

研究概要

(1)申請者らが開発した有限要素法スキ-ムを改良して、高速に非圧縮流れの解析ができる新しい時間進行法を提案し、その成果を日本機械学会論文集に発表した。この研究により、より大型の流れ問題の解析に有効なスキ-ムを構築することができた。
(2)各種有限差分法による三次元移流方程式の解法について検討を加え、その成果を日本機械学会論文集に発表した。この研究により、精度の高いスキ-ムを構築するためには、空間および時間の離散化手法が重要であることが示された。
(3)申請者らが開発した高速有限要素スキ-ムを移動層型熱交換器の解析を行い、その成果を日本機械学会論文集に発表した。
(4)申請者らが開発した高速有限要素法スキ-ムを建物まわりの乱流解析に適用し、その成果を有限要素法に関する第6回国際会議で発表した。乱流解析スキ-ムの工学的応用に関しては、大型建築物まわりの気流解析を中心に現在解析の対象を拡張中である。
(5)申請者らが開発した有限要素スキ-ムをもとに電磁流体解析用スキ-ムを提案し、その成果を日本機械学会論文集に発表した。このスキ-ムは誘起磁場と誘起電場を考慮するのみならず、流れ場・電流場・磁場のソレノイダル性をすべて満足することができる。

研究成果

• [文献書誌] Y.Kato,T.Sato,T.Sawada and T.Tanahashi: "Numerical Simulation of Unsteady Imcompressible Viscous Flows by Improved GSMACーFEM" lecture Note in Physics. 371. 209-210 (1991)
• [文献書誌] S.Kawamoto and T.Tanahashi: "A Modified GSMACーFEM for unsteady Incompressible viscous Flow Analysis" The second JAPANーSOVIET UNION Joint Symposium on Computational Fluid Dynamics. 2. 204-216 (1991)
• [文献書誌] 加藤,棚橋: "流速とBernoulli関数の同時緩和法を用いた三次元非圧縮粘性流体流れの有限要素解析" 日本機械学会論文集(B編). 57ー540. 2640-2647 (1991)
• [文献書誌] 河本,棚橋: "高速型GSMAC有限要素法による非圧縮粘性流体の非定常解析" 日本機械学会論文集(B編). 57ー540. 2648-2655 (1991)
• [文献書誌] 河本,棚橋: "高速型GSMAC有限要素法による移動層熱交換器の解析" 日本機械学会論文集(B編). 57ー540. 2762-2767 (1991)
• [文献書誌] 棚橋,加藤,長谷川: "GSMAC有限要素法による電磁流体の数値シミュレ-ション" 日本機械学会論文集(B編). 57ー543. 3680-3687 (1991)
• [文献書誌] 棚橋 隆彦: "連続体の力学(7),(8)" 理工図書(株), 398 (1991)
• [文献書誌] 棚橋 隆彦: "GSMACーFEM数値流体力学の基礎とその応用" (株)アイピ-シ-, 878 (1991)