研究課題
基盤研究(C)
複雑な海岸及び海底地形を表現可能で、これまで用いられている静水圧近似のもとでの海洋数値モデルを構築するために境界適合座標を用いた手法の構築を行った。複雑な形状の表現や、計算の並列化を考慮し、ブロックに分けて格子を生成しその格子での計算を行い、結果をやり取りする手法について検討した。その結果ブロック境界での流れの連続性は良好であり、計算時間の短縮の可能性も示された。また単純化したモデル湾に対し、水面近傍を細かく格子分割できるように、水面下の格子が各タイムステップで移動する手法をプログラムに適用した。時間ステップごとに繰り返しが必要となるが一応の結果は得られた。しかし非常に緩和係数を小さくした繰り返しが必要であり、検討を要する。静水圧近似を用い大規模領域を解き、ある領域のみFull-3DのRANS方程式を解くMECモデルのFull-3D領域に、比較的小型の人口構造物(人口湧昇流発生装置や潮流発電機)などをおいた計算を行った。その時物体の表現は体積力分布をもちいた。関門海峡で計算の結果、小さな発電機等でも静水圧領域の残差流に影響が出ることが示され、人口構造物の大規模慮域に及ぼす影響の推定が可能となった。また少し設置場所を変えても影響の出方が大きく異なることが示された。MECオンラインバージョンの開発を引き続き行い、一般ユーザーがFull-3Dを含んだモデルの計算を、Webを介して使用可能な環境を整えた。これによりMECヴァリアブルメッシュバージョンがWebを解して完全に計算可能となった。計算の基礎となる重力流の性質を調べる小型模型実験および境界適合座標を用いた数値計算を行った。実験では新たに屈折率整合法を開発し、重力流内の速度密度場を画像により計測した。
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