境界適合座標を用いた海洋数値モデルの開発

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15560693
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 戸田 保幸 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (20172166)
• Keywords: 海洋数値モデル / 境界適合座標 / 人口構造物 / 影響評価 / マルチブロック / 並列化 / MECモデル / 体積力分布

Research Abstract

今年度は境界適合座標を用いた海洋数値モデルの構築に当たって以下のような検討を行った。
1)複雑な海岸及び海底地形をブロック化する場合の手法について検討し、試計算を行った。その結果ブロック境界での流れの連続性は良好であり、またクラスタ計算機による計算時間の短縮の可能性も示された。
2)単純化したモデル湾に対し、水面近傍を細かく格子分割できるように、水面下の格子が各タイムステップで移動する手法をプログラムに適用した。下記時間ステップごとに繰り返しが必要となるが良好な結果が得られた。
3)実際の地形に対する格子生成法を検討し、市販の格子生成プログラム(Gridgen)の適用性調査を行った。現状は満足行く格子が得られていないが、可能性はあるものと思われる。
4)静水圧近似を用い大規模領域を解き、ある領域のみFull-3DのRANS方程式を解くMECモデルのFull-3D領域に、比較的小型の人口構造物(人口湧昇流発生装置や潮流発電機)などをおいた計算を行った。物体の表現は体積力分布で行い3D領域で表裏の圧力差で物体を表現する形とした。この結果湾全体を解く静水圧領域の残差流に影響が出ることが示され、人口構造物の大規模慮域に及ぼす影響の推定が可能となった。
5)MECオンラインバージョンの開発を行い、一般ユーザーが静水圧近似で海洋数値モデルの計算を、Webを介して使用可能な環境を整えた。これにより多くの計算が期待される。

Research Products

• [Publications] Erwandi, Y.Toda et al.: "The Online Version of the MEC Model"The 1^<st> Joint Korea/Japan Workshop on Marine Environmental Engineering KRISO/KORDI, Daejeon, Republic of Korea. 233-244 (2003)
• [Publications] Erwandi, Y.Toda et al.: "The Development of the Online Computation and Online Visualization System of the MEC-Model"関西造船協会論文集. 第241号. (2004)