| 研究概要 |
我々のグループは従来の非圧縮一様等方性乱流DNSとはけた違いに大規模なDNS(N^3=2048^3,R_λ〜730、及びN^3=4096^3,R_λ〜1200)「ウルトラ・シミュレーション」を世界最速クラスのスーパーコンピュータである地球シミュレータ(ES)上で実現した.得られたウルトラ・シミュレーション効果は乱流を解明するために非常に貴重なデータであり、最終的には世界中の乱流研究者がさまざまな視点から解析できることが望ましい.そこで,本研究では,日本における乱流基礎研究のコンソーシアムとなりうる公開プラットホームの構築を目指し以下の研究を行ってきた。
1.乱流のウルトラ・シミュレーションで得られた基本的な乱流統計データの発表
2.並列化手法をFortranやMPI等の使用による解析プログラムの汎用化
3.上記DNSデータ(まずはN^3=2048^3)を各研究者が有効に利用できる形態の確立
4.上記大規模データの有効な可視化手法の開発
5.平面ポアズイユ乱流の並列プログラムの開発と実行
上記のうち、本年度は特に、1について、Kolmogorov(1962)の理論の詳細な検証とエネルギー流速の空間分布とスケール依存性についての研究を行い、新たな知見を得た.また、3については1024^3までのデータをWebで公開したほか、2048^3のデータは名古屋大学の情報連携基盤センターにて解析可能とした.この結果、現在、ウェーブレット解析など国外の研究者によるデータ解析も行われつつある。5については、チャネル乱流のDNS方法として標準的なフーリエ・チェビシェフタウ法のコードを作成しMoser等により公開されている統計データと比較して結果の検証を行った.次にMPIで並列化し、格子点数1024×512×1024の大規模DNSを実現し、Reτ=1300の準定常チャネル乱流場の解析を行った.
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