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2019 年度 実施状況報告書

気液界面に生じる柔軟薄膜のシミュレーション技術に関する基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K04243
研究機関富山県立大学

研究代表者

中川 慎二  富山県立大学, 工学部, 教授 (30337878)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードcfd
研究実績の概要

気液界面に存在する柔軟な固体薄膜・皮膜の動きを気液流動とともにシミュレーション可能とする技術を開発することを目的とし,研究を推進した。膜の運動を再現するために,その膜の一部の代表点として粒子を与え,粒子間に膜の物理特性を表現するバネを配置する「多粒子系膜モデル」を採用した。
シミュレーションプログラムのベースとして,オープンソースソフトウェアのOpenFOAMを採用した。これにより,様々な計算機環境でのシミュレーションが可能となる。過去に作成した多粒子系膜モデルのソースコードは,OpenFOAM 2.4を元としていた。新しい計算機環境への移植を容易にするため,より新しいOpenFOAM 4 に対応させるとともに,より実用的な計算が容易となるOpenCFD社による公開版 OpenFOAM v1612 へも対応させた。このアップデートにより,今後,スーパーコンピュータを含む高性能計算機の利用が容易となった。ソースコード全体を見直し,最新のOpenFOAMへと対応が容易となるように修正を施した。
更新したプログラムを用いて,固体膜の圧縮および曲げに関する数値シミュレーションを実施し,その有効性を確認した。

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

ソースコードの見直しを重点的に実施し,効率的に保守が可能な状態とすることができた。作業効率も改善することができた。

今後の研究の推進方策

プログラムを最新のOpenFOAMに対応させるとともに,気液流動へ適用するための改造を実施する。これまでの検証は2次元流れを対象としてきた。3次元への拡張を進める。有効性の検証に必要なデータ整備を進める。

次年度使用額が生じた理由

プログラムの改修作業を主として進めたため,比較検証用データ整備関係費への支出を抑えた。次年度に有効に活用し,研究を推進する。

  • 研究成果

    (1件)

すべて その他

すべて 備考 (1件)

  • [備考] 富山県立大学 機械エネルギー工学講座 中川グループ OpenFOAM情報

    • URL

      http://eddy.pu-toyama.ac.jp/OpenFOAM/

URL: 

公開日: 2021-01-27  

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