包括的マルチフィジックス津波解析モデルの開発・汎用化と新たなＶ＆Ｖによる品質保証

本年度は，格子ボルツマン法による効率的な流体シミュレーション手法の開発に取り組んだ．具体的に取り組んだ内容は以下の3項目である．(1)格子ボルツマン法による大きな密度比の気液二相流れシミュレーション手法の開発．(2)乱流モデルを導入した単相熱流体シミュレーション手法の開発．(3)Lattice Kinetic SchemeとImmersed boundary法を組み合わせた移動境界流れシミュレーション手法の開発．本研究は，格子ボルツマン法の災害・原子力分野への応用を目的としており，(1)から(3)の手法を並行して開発を行った．はじめに(1)について述べる．本研究は高々2回の繰り返し計算で安定した計算が可能な格子ボルツマン法を用いて，自由エネルギーモデルに基づく気液2相流れシミュレーション手法を開発した．界面不安定性など古典的なベンチマークを通じて本手法は，精度よくかつ効率的にシミュレーションを実行できることを示した．次に，(2)ではキュムラント型の格子ボルツマン法を用いて新しい熱気体シミュレーション手法を開発した．従来使用されてきたMRTモデルによる格子ボルツマン法と比較して本手法は，ガリレイ普遍性も満足し，かつ計算精度にも優れることを実証した．最後に，Multi direct forcing methodとLattice kinetic schemeを組み合わせた新しい移動境界流れシミュレーション手法を開発した．検証としてポアズイユ流れの計算を行ったところ，本手法は高々数回の反復計算で円柱表面におけるすべりなし条件をよく満足することを実証した．

本年度は，格子ボルツマン法による効率的な流体シミュレーション手法の開発に取り組んだ．具体的に取り組んだ内容は以下の3項目である．(1)格子ボルツマン法による大きな密度比の気液二相流れシミュレーション手法の開発．(2)乱流モデルを導入した単相熱流体シミュレーション手法の開発．(3)Lattice Kinetic SchemeとImmersed boundary法を組み合わせた移動境界流れシミュレーション手法の開発．本研究は，格子ボルツマン法の災害・原子力分野への応用を目的としており，(1)から(3)の手法を並行して開発を行った．はじめに(1)について述べる．本研究は高々2回の繰り返し計算で安定した計算が可能な格子ボルツマン法を用いて，自由エネルギーモデルに基づく気液2相流れシミュレーション手法を開発した．界面不安定性など古典的なベンチマークを通じて本手法は，精度よくかつ効率的にシミュレーションを実行できることを示した．次に，(2)ではキュムラント型の格子ボルツマン法を用いて新しい熱気体シミュレーション手法を開発した．従来使用されてきたMRTモデルによる格子ボルツマン法と比較して本手法は，ガリレイ普遍性も満足し，かつ計算精度にも優れることを実証した．最後に，Multi direct forcing methodとLattice kinetic schemeを組み合わせた新しい移動境界流れシミュレーション手法を開発した．検証としてポアズイユ流れの計算を行ったところ，本手法は高々数回の反復計算で円柱表面におけるすべりなし条件をよく満足することを実証した．