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2017 年度 実施状況報告書

界面適合格子(直交格子積み上げ法)を用いた移動境界流れに対する3相系LBMの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K06155
研究機関京都大学

研究代表者

稲室 隆二  京都大学, 工学研究科, 教授 (20263113)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード流体工学 / 数値流体力学 / 格子ボルツマン法
研究実績の概要

① 3相系LBMをBCMのフレームワーク上に実装する
先行研究で開発した3相系LBMは,基本的には全領域で同じ立方体格子を用いるため,界面から離れた領域では必要以上の計算負荷がかかるため,さらなる計算効率の向上を計る必要がある.そこで,本研究では,先行研究で開発した3相系LBMを界面適合格子法の一つである直交格子積み上げ法(BCM)のフレームワーク上に実装し,並列化効率および計算効率の良い数値計算法を開発した.
BCMとは,計算領域を図2に示すように多数のCubeと呼ばれる計算単位に分割し,そのCubeをCellと呼ばれる同じ格子数の立方体格子に分割して,計算を進める解適合格子作成法の一つである.様々な大きさのCubeを用いることにより,界面や物体近傍は細かい格子で,遠方では粗い格子で計算することができる.また,1つのCube内での格子数が等しいので,計算負荷はすべてのCubeで等しくなるため,並列計算に適している.一方,3相系LBMも立方体格子上で計算を実行するスキームである.したがって,BCMは3相系LBMと相性が良い解適合格子法と考えられる.H29年度では,3相系LBMを界面適合格子法の一つであるBCMのフレームワーク上に実装した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究実績の概要に記述した通り,H29年度の研究実施計画はほぼ達成できた.

今後の研究の推進方策

今後,このままH30年度以降の研究実施計画を進める予定である.

次年度使用額が生じた理由

CPUボード等の価格変動のため,物品費の使用が計画より少なかった.剰余分はH30年度の物品費と合わせて有効に使用する計画である.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2017

すべて 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] Validation of a two-phase LBM for incompressible two-phase flows with large density differences2017

    • 著者名/発表者名
      Takaji Inamuro, Takuya Echizen, Fuminori Horai
    • 学会等名
      26th International Conference on Discrete Simulation of Fluid Dynamics
    • 国際学会
  • [学会発表] トンボを模した羽ばたき翼‐胴体モデルのロール回転制御の数値計算2017

    • 著者名/発表者名
      日野美徳,稲室隆二
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2017
  • [学会発表] IB-LBMを用いたトンボを模した羽ばたき翼‐胴体モデルの旋回飛翔の数値計算2017

    • 著者名/発表者名
      日野美徳,稲室隆二
    • 学会等名
      第31回数値流体力学シンポジウム
  • [学会発表] 動的Building-Cube法を用いた二相系格子ボルツマン法の計算効率化2017

    • 著者名/発表者名
      越前拓也,稲室隆二
    • 学会等名
      第31回数値流体力学シンポジウム

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公開日: 2018-12-17  

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