二相系格子ボルツマン法と並列計算機を用いた気液二相流の大規模シミュレーターの開発

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18360089
• 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: 流体工学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 稲室 隆二 京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20263113)
• 研究分担者: 杉元 宏 京都大学, 大学院・工学研究科, 講師 (50222055)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 混相流 / 格子ボルツマン法

研究概要

二相系格子ボルツマン法を並列計算機(最大32CPU)に移植して気液二相流の大規模シミュレーターを開発し, 液滴衝突や気泡流の大規模計算を行い実験結果と比較することにより開発したシミュレーターの性能を検証した.その結果, 開発したシミュレーターは, 複雑な気液二相流に対しても安定で精度の良い計算が可能なことがわかった.さらに, 本シミュレーターを用いて, これまで不明であった液滴衝突の挙動やマイクロ流路内の気液二相流の挙動などを明らかにすることができた.

研究成果

• [雑誌論文] Numerical simulation of gas-liquid two-phase flows in a micro porous structure (2009)
  • 著者名/発表者名: J. Timiyasu, T. Inamuro
  • 雑誌名: Eur. Phys. J. Special Topics 171 ページ: 123-127
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lattice Boltzmann simulation of the dispersion of aggregated Browinan particles under shear flows (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Nishiyama, S. Yasuda, T. Inamuro
  • 雑誌名: Eur. Phys. J. Special Topics 171 ページ: 145-149
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lattice Boltzmann simulation of collision dynamics of two unequal-size droplets (2008)
  • 著者名/発表者名: B. Sakakibara, T. Inamuro
  • 雑誌名: Int. J. Heat Mass Transfer 51 ページ: 3207-3216
  • 査読あり
• [雑誌論文] 二相系格子ボルツマン法を用いた液滴衝突の数値解析(直径比0.5の場合) (2007)
  • 著者名/発表者名: 榊原文平, 稲室隆二
  • 雑誌名: 混相流研究の進展 2 ページ: 157-164
  • 査読あり
• [雑誌論文] マイクロポーラス構造内の気液二相流解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 富安城司, 稲室隆二
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集B 73 ページ: 2213-2219
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lattice Boltzmann methods for viscous fluid flows and for two-phase fluid flows (2006)
  • 著者名/発表者名: T.Inamuro
  • 雑誌名: Fluid Dynamics Research 38 ページ: 641-659
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical simulation of advancing interface in a misro heterogeneous channel by the lattice Boltzmann method (2006)
  • 著者名/発表者名: K. Kobayashi, T. Inamuro, F. Ogino
  • 雑誌名: J. Chem. Eng. Japan 39 ページ: 257-266
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lattice Boltzmann simulation of the dispersion of aggregated particles under shear flows (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Inamuro, T. Ii
  • 雑誌名: Mathematics and Computers in Simulation 72 ページ: 141-146
  • 査読あり
• [学会発表] Lattice Boltzmann methods for viscous fluid flows and two-phase fluid flows (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Inamuro
  • 学会等名: The 5^<th> Int. Conf
  • 発表場所: on Computational Fluid Dynamics
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] 大きさの異なる微粒子で構成された微粒子凝集体の分散化シミュレーション (2008)
  • 著者名/発表者名: 西山卓哉, 稲室隆二
  • 学会等名: 日本混相流学会年会講演会
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] 毛管圧の解析に対するLeverett functionの適用性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 棟方稔久, 稲室隆二, 兵頭志明
  • 学会等名: 日本混相流学会年会講演会
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] ポアズイユ流中における球形および非球形粒子の運動 (2008)
  • 著者名/発表者名: 越山将裕, 稲室隆二
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2008
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] Lattice Boltzmann simulation of the behavior of spherical and nonspherical particles in a square pipe (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Inamuro, H. Hayashi, M. Koshiyama
  • 学会等名: DFD08 Meeting of The American Physical Society
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] 二相系格子ボルツマン法によるポアズイユ流中における非球形粒子の挙動解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 越山将裕, 稲室隆二
  • 学会等名: 第22回数値流体力学シンポジウム
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] 二相系格子ボルツマン法を用いた微小流路内壁面における水滴挙動解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 盛山浩司, 稲室隆二
  • 学会等名: 第22回数値流体力学シンポジウム
  • 年月日: 20080000
• [学会発表] 二相系格子ボルツマン法による混相流シミュレーション-最新の応用例と今後の展開 (2007)
  • 著者名/発表者名: 稲室隆二
  • 学会等名: 第26回混相流シンポジウム
  • 年月日: 20070000
• [学会発表] 管路内を流れる球形および非球形粒子の挙動解析 (2007)
  • 著者名/発表者名: 林洋史, 越山将裕, 稲室隆二
  • 学会等名: 第21回数値流体力学シンポジウム
  • 年月日: 20070000
• [学会発表] 高密度比の気液二相流に対する新しい二相系格子ボルツマン法 (2007)
  • 著者名/発表者名: 佐藤亘, 稲室隆二
  • 学会等名: 第21回数値流体力学シンポジウム
  • 年月日: 20070000
• [学会発表] 二相系格子ボルツマン法を用いたせん断流れ場における微粒子分散シミュレーション (2007)
  • 著者名/発表者名: 西山卓哉, 安田修悟, 稲室隆二
  • 年月日: 20070000
• [備考]
  • URL: http://fd.kuaero.kyoto-u.ac.jp/