2004 Fiscal Year Annual Research Report
マランゴニ対流の不安定性とその温度境界条件への感受性に関する研究
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04F04083
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
西野 耕一 国立大学法人横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 教授
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
TIWARI Shaligram 国立大学法人横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 外国人特別研究員
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| Keywords | 表面張力流 / マランゴニ対流 / 不安定性 / 液柱 / 数値解析 / 有限体積法 |
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| Research Abstract |
本研究は、液柱に生じる表面張力流(マランゴニ対流)の熱対流不安定性を3次元数値シミュレーションによって明らかにすることを目的とする。特に、気液界面での温度境界条件の影響に着目し、実験的に明らかにされつつある不安定性の温度境界条件への鋭敏な感受性を明らかにすることを目的とする。
本年度の研究成果は次の通りである。
(1)従来の計算手法の調査および評価:従来の計算手法として、差分法、有限体積法、スペクトル法などがある。それらを用いた計算結果の研究報告を調査し、各手法の得失を評価した。
(2)数値解析の規模と制約の把握:(1)の評価結果に基づき、有限体積法を採用することとした。直接数値解析に必要とするメモリ容量やCPU速度などを見積もり、数値解析の規模と時間的制約を把握した。
(3)有限体積法を用いた数値解析コードの開発:支配方程式ならびに境界条件を一般座標系で表現し、その離散化を行うことによつて直接数値解析のための独自コード(の一部)を開発した。
(4)市販コードによる解析:独自コードの開発と並行して、有限体積法による市販コードを調査し、それを用いた数値解析を行った。液柱内部流動と周囲気体流動とを連成させた解析を行い、液柱からの熱損失とその特性を理解した。
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