1987 年度実績報告書

ナビエ・ストークス方程式の高レイノルズ数スキーム

研究課題

研究課題/領域番号	62613001
研究機関	東北大学
研究代表者	大宮司久明東北大学, 工学部, 教授 (70005239)
研究分担者	川原睦人中央大学, 理工学部, 教授 (10055220) 井上雅弘九州大学, 工学部, 教授 (90037903) 荒川忠一東京大学, 工学部, 助教授 (30134472)
キーワード	数値流体力学 / 圧縮性ナビエ・ストークス方程式 / 非圧縮性ナビエ・ストークス方程式 / 陽的時間進行法 / 陰的時間進行法 / 多重格子法 / 有限要素法 / 乱流の計算
研究概要	この研究の目的は, 高レイノルズ数の層流または乱流に適用できるナビエ・ストークス方程式の効率的で高精度の差分法または有限要素法のスキームを開発することである. 現在までに得られた成果を要約すれば次のようになる. 1.圧縮性ナビエ・ストークス方程式の差分スキーム. 任意形状の流れ場にも適用できる一般曲線座標格子を用いた陽的または陰的時間進行法を開発した. これらは圧縮性オイラー方程式のコードに拡散項を考慮してナビエ・ストークス方程式に拡張したもので, 乱流の計算には, O方程式Baldwin-Lomaxモデルまたは2方程式をk-ヒモデルが用いられた. これらのスキームを用い, 二次元または三次元のタービン翼列または圧縮機翼列を通る衝撃波を伴う遷音速流れのプログラムが作られた. おもな改良点は, 反変速度の運動方程式を用い周期境界条件の取扱いを簡単にしたこと, TVD法を導入しより安定にまた鮮明に衝撃波を捕獲できるようにしたこと, 高次のルンゲクッタ法の使用により陽解法でのCPU時間の短縮をはかったことなどである. 2.非圧縮性ナビエ・ストークス方程式の差分スキーム. 広く使われているSIMPLE, PISOなどのプログラムを多重格子法を適用してCUP時間が1/5程度になるように改良した. また部分段階法による修正MAC法を一般曲線座標格子にも適用できるように拡張した. 3.非圧縮性ナビエ・ストークス方程式の有限要素スキーム. ワークステーションを用い, 既存の有力ないくつかの解法の比較検討を行い, 人工圧縮性法と部分段階法を用いたものがすぐれているとの結論に達した. 河川など自由表面のある流れのシミュレーションも行った.

研究成果
(21件)

すべてその他

すべて文献書誌 (21件)

[文献書誌] S.Yamamoto,H.Daiguji,K.Ito: Proc.of 1987 Tokyo International Gas Turbing Congress. 2. 295-302 (1987)
[文献書誌] S.Yamamoto,H.Daiguji: Proc.of Int.Symp.on Computational Fluid-Dynamics-Sydney, North-Holland. (1988)
[文献書誌] H.Daiguji,S.Yamamoto: Int.Symp.on Supercomputers for Mechanical Engineering Tsuchiura,Japan. 41-45 (1988)
[文献書誌] 大宮司久明: 日本機械学会誌. 90-823. 714-715 (1987)
[文献書誌] 大宮司久明: 第1回数値流体力学シンポジウム講演論文集. 79-82 (1987)
[文献書誌] 大宮司久明: 第1回数値流体力学シンポジウム講演論文集. 9-12 (1987)
[文献書誌] 荒川忠一: 日本機械学会論文集(B編). 54-498. 290-296 (1988)
[文献書誌] Chuichi ARAKAWA: Proc. of the Seventh GAMM-Conference on Numerical. (1987)
[文献書誌] 荒川忠一: 第1回数値流体力学シンポジウム講演論文集. 5-8 (1987)
[文献書誌] 荒川忠一: 第3回生研NSTシンポジウム講演梗概集乱流の数値シミュレーション. 1-4 (1988)
[文献書誌] 古川雅人: 日本機械学会論文集(B編). 52-484. 3874-3879 (1986)
[文献書誌] 古川雅人: 日本機械学会第947回流体工学・流体機械講演会講演概要集. 870-9. 7-8 (1987)
[文献書誌] 古川雅人: 第1回数値流体力学シンポジウム講演論文集. 83-86 (1987)
[文献書誌] 古川雅人: 九州大学大型計算機センター計算機科学研究報告. 5. (1988)
[文献書誌] B.Ramaswamy: Int.J.Num.Meth.Fluid. 7. 953-984 (1987)
[文献書誌] B.Ramaswamy: Int.J.Num.Meth.Fluid. 7. 1053-1075 (1987)
[文献書誌] K.Kashiyama: Proc.Japan Soc.Civil Enger.No.3871. 2-8. 115-124 (1987)
[文献書誌] B.Ramaswamy: Finite Elements in Fluids(eds.R.H.Gallagher et al.). 7. 65-87 (1988)
[文献書誌] 森亨: 土木学会第42回年次学術講演会概要集. 78-79 (1987)
[文献書誌] 深沢恵志: 土木学会第42回年次学術講演会概要集. 70-71 (1987)
[文献書誌] 畑中勝守: 構造工学論文集. 34. 19-24 (1988)

1987 年度 実績報告書

ナビエ・ストークス方程式の高レイノルズ数スキーム

研究代表者

大宮司 久明 東北大学, 工学部, 教授 (70005239)

研究成果

[文献書誌] S.Yamamoto,H.Daiguji,K.Ito: Proc.of 1987 Tokyo International Gas Turbing Congress. 2. 295-302 (1987)

[文献書誌] S.Yamamoto,H.Daiguji: Proc.of Int.Symp.on Computational Fluid-Dynamics-Sydney, North-Holland. (1988)

[文献書誌] H.Daiguji,S.Yamamoto: Int.Symp.on Supercomputers for Mechanical Engineering Tsuchiura,Japan. 41-45 (1988)

[文献書誌] 大宮司 久明: 日本機械学会誌. 90-823. 714-715 (1987)

[文献書誌] 大宮司 久明: 第1回数値流体力学シンポジウム講演論文集. 79-82 (1987)

[文献書誌] 大宮司 久明: 第1回数値流体力学シンポジウム講演論文集. 9-12 (1987)

[文献書誌] 荒川 忠一: 日本機械学会論文集(B編). 54-498. 290-296 (1988)

[文献書誌] Chuichi ARAKAWA: Proc. of the Seventh GAMM-Conference on Numerical. (1987)

[文献書誌] 荒川 忠一: 第1回数値流体力学シンポジウム講演論文集. 5-8 (1987)

[文献書誌] 荒川 忠一: 第3回生研NSTシンポジウム講演梗概集乱流の数値シミュレーション. 1-4 (1988)

[文献書誌] 古川 雅人: 日本機械学会論文集(B編). 52-484. 3874-3879 (1986)

[文献書誌] 古川 雅人: 日本機械学会 第947回流体工学・流体機械講演会 講演概要集. 870-9. 7-8 (1987)

[文献書誌] 古川 雅人: 第1回数値流体力学シンポジウム講演論文集. 83-86 (1987)

[文献書誌] 古川 雅人: 九州大学大型計算機センター計算機科学研究報告. 5. (1988)

[文献書誌] B.Ramaswamy: Int.J.Num.Meth.Fluid. 7. 953-984 (1987)

[文献書誌] B.Ramaswamy: Int.J.Num.Meth.Fluid. 7. 1053-1075 (1987)

[文献書誌] K.Kashiyama: Proc.Japan Soc.Civil Enger.No.3871. 2-8. 115-124 (1987)

[文献書誌] B.Ramaswamy: Finite Elements in Fluids(eds.R.H.Gallagher et al.). 7. 65-87 (1988)

[文献書誌] 森 亨: 土木学会第42回年次学術講演会概要集. 78-79 (1987)

[文献書誌] 深沢 恵志: 土木学会第42回年次学術講演会概要集. 70-71 (1987)

[文献書誌] 畑中 勝守: 構造工学論文集. 34. 19-24 (1988)

1987 年度実績報告書

大宮司久明東北大学, 工学部, 教授 (70005239)

[文献書誌] 大宮司久明: 日本機械学会誌. 90-823. 714-715 (1987)

[文献書誌] 大宮司久明: 第1回数値流体力学シンポジウム講演論文集. 79-82 (1987)

[文献書誌] 大宮司久明: 第1回数値流体力学シンポジウム講演論文集. 9-12 (1987)

[文献書誌] 荒川忠一: 日本機械学会論文集(B編). 54-498. 290-296 (1988)

[文献書誌] 荒川忠一: 第1回数値流体力学シンポジウム講演論文集. 5-8 (1987)

[文献書誌] 荒川忠一: 第3回生研NSTシンポジウム講演梗概集乱流の数値シミュレーション. 1-4 (1988)

[文献書誌] 古川雅人: 日本機械学会論文集(B編). 52-484. 3874-3879 (1986)

[文献書誌] 古川雅人: 日本機械学会第947回流体工学・流体機械講演会講演概要集. 870-9. 7-8 (1987)

[文献書誌] 古川雅人: 第1回数値流体力学シンポジウム講演論文集. 83-86 (1987)

[文献書誌] 古川雅人: 九州大学大型計算機センター計算機科学研究報告. 5. (1988)

[文献書誌] 森亨: 土木学会第42回年次学術講演会概要集. 78-79 (1987)

[文献書誌] 深沢恵志: 土木学会第42回年次学術講演会概要集. 70-71 (1987)

[文献書誌] 畑中勝守: 構造工学論文集. 34. 19-24 (1988)