| 研究課題/領域番号 |
06680868
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| 研究機関 | 川崎医療短期大学 |
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研究代表者 |
鍵山 光庸 川崎医療短期大学, 医用電子技術科, 講師 (60204335)
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| 研究分担者 |
梶谷 文彦 川崎医療短期大学, 医用電子技術科, 教授 (70029114)
望月 精一 川崎医療短期大学, 医用電子技術科, 講師 (60259596)
後藤 真己 川崎医療短期大学, 医用電子技術科, 助教授 (50148699)
松本 健志 川崎医療短期大学, 医用電子技術科, 講師 (30249560)
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| キーワード | 計算流体力学 / 格子気体法 / 格子ボルツマン方程式 |
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| 研究概要 |
単純な衝突規則と並進規則に従う多数の仮想的な粒子から成る格子気体(Lattice Gas)の巨視的運動がNavier-Stokes方程式に従うことが知られている。このことを逆に使って格子気体の個々の粒子の運動を追跡し、その局所的平均速度を流体速度として求める流れ場の数値計算法が格子気体法(Lattice Gas Method)である。粒子モデルなので物質移動のある流れの数値計算に向いていると考えられる。今年度は先ず格子気体法による流れ場の数値計算プログラムを作成した。ただし今年度利用できるコンピュータの計算能力に制約があるので、2次元流路用のプログラムとし、プログラムのテストを兼ねて2次元ポアズユ流と分岐流の場合の計算を行った。その結果、粒子性のゆらぎによる計算誤差が大きく、計算誤差を減らすには格子点数を増やすか、長時間計算して時間平均を取るかであるが、何れにしろ計算時間が極めて長くなり汎用コンピュータでは数十時間掛かると見積られた。そこで、次に、格子気体の粒子の集団平均速度を記述する格子ボルツマン方程式(Lattice Boltzmann Equation)を数値的に解くLB法に基づくプログラムを作成し、同一の流路モデルでシミュレーションを実施した結果、LG法の数百分の1の時間で実行できることが判明した。これにより、LB法を用いれば、3次元モデルでもEWSで計算が可能と推定された。
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