2006 Fiscal Year Annual Research Report
自由水面流中の物体輸送に関するマルチフェイズモデルの構築と高速数値解法の開発
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17560457
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
牛島 省 京都大学, 工学研究科, 助教授 (70324655)
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| Keywords | 気液界面 / 二流体モデル / 高次精度スキーム / 高速演算 / 並列演算 / 多相流 / 領域分割 |
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| Research Abstract |
本研究では,出水時の大粒径砂礫の輸送,水流を伴う土石流における巨大礫の移動,また津波による船舶や車両,家屋部材の流送など,流体力による大スケールの物体輸送を高精度に評価できる数値解法を開発する.このために,物体を含む流動場を適切に扱う3次元マルチフェイズモデルを構築するとともに,実現象へ適用するための高速数値解法を開発し,基礎実験結果を用いてその検証を行う.平成18年度の研究実績の概要は以下の通りである。
(1)従来の手法では流体中の物体形状は球形に限られていたが、これを拡張して、3次元の任意形状物体を取り扱えるものとした。すなわち、任意形状物体を四面体要素の集合として表現し、物体間の接触判定には、物体表面にある四面体要素に接触判定球を設定するというT型モデルを提案した。
(2)四面体要素で表現される任意形状物体に対する流体力を精度良く評価するため、四面体サブセル法を提案した。
(3)上記の解法の有効性を検証するため、造波水槽における浮体実験、波動による物体輸送実験、また物体の沈降運動を計測する実験を行った。これらの実験結果との比較から、計算手法の有効性を明らかにした。
(4)今年度得られた成果を適宜学会発表した。
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