2021 Fiscal Year Annual Research Report
全球MHDシミュレーションと先進的可視化による磁場と流れの自由緩和状態の解明
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17H02998
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
陰山 聡 神戸大学, システム情報学研究科, 教授 (20260052)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 磁気流体力学 / インヤン格子 / in situ可視化 / 熱対流 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでの研究で我々は球内部の磁気流体の緩和状態として磁場と速度場がエネルギーを相補的に供給しあう解をいくつか見出した。それらはいずれも高い空間対称性をもつのが特徴である。速度場から磁場へのエネルギー供給（ダイナモ）には流れのヘリシティが重要となることはよく知られており、実際、我々が見出した準定常状態においてもヘリシティをもつ流れ、すなわち鏡像非対称性な流れが自然に発生し、磁場を維持していた。そこで本年度は、流れ場の鏡像対称性に特に注目した。問題を明確にするために、球対称性を持つ境界内部の流れ場が回転対称性をもちながら同時に鏡像非対称となる定常解が存在するかという問題を設定した。この問題の解決のために、薄い球殻容器内部の熱対流問題の計算機シミュレーションを行い、正多面体と同じ回転対称性をもちながら同時に鏡像非対称な新しい定常解を見出した。このシミュレーションではこれまで本研究で開発してきた計算手法と可視化手法が威力を発揮した。
可視化に関するこれまでの研究は「4次元ストリートビュー」という新手法としてまとめた。これは、複数の視点からin situ可視化（シミュレーション計算と同時に画像生成も行う可視化）を実行し、その出力動画ファイル群を対話的に解析する手法である。
また、インヤン格子を用いた並列シミュレーションのデータを複数の可視化視点でin situ可視化するライブラリを完成し、論文にまとめるとともに、ソースコードを一般公開した。
さらに、4次元ストリートビュー手法の発展として、in situ可視化視点（可視化カメラ）が空間中を自由に動く新しい手法を考案した。可視化カメラの自律性をもたせ、可視化すべき注目領域を自分で補足・追跡するようにさせるのがこの手法の鍵である。本年度は一つの可視化視点を自律的に動かす原理検証実験を行った。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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