| 研究概要 |
本研究では,高速流中の推進剤混合過程解明を目指し,衝撃波を含む圧縮性高速流中の流体界面挙動に対するマルチスケールシミュレーション手法の開発とその流体不安定メカニズム解明に関する研究を行った.高速流中で生じる衝撃波,それと干渉する流体界面挙動をシミュレーションするため,圧縮性流体方程式を用い,界面追跡にフロントトラッキング法を,界面境界条件にゴーストフルイド法を採用した解析法を構築した.これまでの手法に対して,界面において厳密リーマン解を求めるよう大幅な修正を施し,界面マーカー点における物理量を背景格子点に埋め込む一般的な変換手法を構築した.また,液滴崩壊により追跡できなくなったマーカー点を粒子の運動方程式へつながるフレームを検討した.密度比1000倍となる気液界面問題に適用し,実験や過去の数値解析結果との比較から精度良い結果が得られることを示した.衝撃波と液滴の干渉問題では,従来捕えることが難しいとされた液滴のストリッピングを含めた液滴崩壊現象を比較的少ない格子点で捕えることに成功した.
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