| 研究課題/領域番号 |
10440028
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
石井 克哉 名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (60134441)
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| 研究分担者 |
大原 義郎 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (20023294)
石原 卓 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (10262495)
金田 行雄 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (10107691)
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| キーワード | 二相流体 / 気泡 / 音波 / 渦運動 / 自由境界条件 / 無反射境界条件 / 結合コンパクトスキーム / レベルセット法 |
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| 研究概要 |
本年度は、計算領域、境界設定が比較的簡単な3種類の流れの数値的境界条件について、以下の研究を行った。
●1. 三次元二相流体の自由境界条件:液体中に気泡あるいは液滴が存在する場合の気泡界面の自由境界条件を検討し、Sussmanらが二次元気泡について提案しているLeveI Set法を三次元気泡周り流れに拡張した。三次元二相流体の場合、彼らの方法だけでは計算中の気泡の体積保存が不十分なため、過去に提案された3種類の方法を組み合わせることにより、気泡と周囲の流体の密度比、粘性比が大きい場合についても適用できる精度のよい数値計算方法を開発した。現在、これを用いて、より複雑な状態での計算を行い、検討を進めている。
●2. 外部からの微小入力音波の境界条件:外部から弱い音波を導入することにより、翼表面での剥離状態が変化する現象がある。この現象を数値的に捕らえるため、有限の計算領域境界に無反射境界条件を拡張して使用することで、音圧が基準圧の0.5%程度の音波を導入し、この現象を数値的に再現する事に成功した。今後、境界条件の高精度化等を計り、剥離に対する音波の影響を典型的なパラメータについて解析を行なう予定である。
●3. 結合コンパクトスキーム:二階の微分方程式と境界条件を同時に精度よく解くため、1998年Chuらによって発表された結合コンパクトスキームを用いて、二次元移流、二次元渦運動のテスト問題を解き、流体方程式に適用した場合の精度、安定性などを調査した。また、同じ空間点数を用いた、より高精度の結合コンパクトスキームへの拡張を行い、その有効性を検討している。
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