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2021 年度 研究成果報告書

全球MHDシミュレーションと先進的可視化による磁場と流れの自由緩和状態の解明

研究課題

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研究課題/領域番号 17H02998
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 プラズマ科学
研究機関神戸大学

研究代表者

陰山 聡  神戸大学, システム情報学研究科, 教授 (20260052)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
キーワード自己組織化 / 磁気流体力学 / 可視化
研究成果の概要

流れと磁場が共存する緩和状態には2種類あることがわかった。一つは流れと磁場がほぼ平行な構造をもつ状態で、最も単純な例はtwist flowである。もう一つは磁場と流れ場が全く異なる状態であり、この場合、流れと磁場のエネルギーは別の半球に集中し、ジェット状の流れとそれによって生成される磁場の磁場の張力を介してエネルギーを相補的に供給しつつ準定常状態が維持される。これらの計算結果を解析するために開発した独自の可視化手法は4次元ストリートビューと名付けた汎用性のある新しい可視化手法として確立した。4次元ストリートビューを実現するための専用ライブラリと動画ビューアの開発にも成功した。

自由記述の分野

計算科学

研究成果の学術的意義や社会的意義

余分なエネルギーをもつプラズマは熱平衡状態に至るまでの長い時間、準定常状態を保つ。そこにみられる様々な構造は多くの研究者の興味をひきつけてきた。磁場のみ(つまり流れのない)準定常状態への緩和について主に調べられてきたこれまでの研究を大きく拡張し、流れと磁場が共存した緩和過程について明らかにしたという点に本研究の学問的な意義がある。また、この研究で開発した4次元ストリートビュー手法は球内部の磁気流体シミュレーションに限らず様々な形状や種類の大規模シミュレーションに適用できる汎用性をもつことが確認された。この手法とオープンソースとして公開した基本ツールは幅広い研究開発に活用されることが期待できる。

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公開日: 2023-01-30  

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