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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

使用新的 V&V 开发和推广综合多物理场海啸分析模型和质量保证

基本信息

批准号：
19J01266
负责人：
佐藤兼太
金额：
$ 3.08万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J01266/
关键词：
格子ボルツマン法数値流体力学

项目摘要

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．

This year, the lattice method was developed to improve the efficiency of the fluid system. The following three items are included. (1)Development of a two-phase gas-liquid flow system with high density ratio by lattice method. (2)Development of a method for introducing single-phase thermal fluid into turbulent flow. (3)Lattice Kinetic Scheme and Immersed boundary method are combined to develop the mobile boundary flow scheme. This study is aimed at the development of the lattice method of disaster and atomic force separation.はじめに(1)について述べる. In this study, the calculation of high-2-phase flow is stable. The calculation of possible lattice flow is carried out by using the free-flow method. The interface instability is classical, and the accuracy of this method is high. Second,(2) the new heat recovery method is developed by using the lattice method of the heat recovery type. This method is used to compare and verify the universality of MRT and the calculation accuracy of MRT. Finally, Multi direct forcing method Lattice kinetic scheme is developed. This method is based on the calculation of the number of cycles.