完全統合解法を目指した分子動力学解法の研究

针对全集成求解方法的分子动力学求解研究

• 批准号: 18656060
• 负责人: 森西 晃嗣
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Kyoto Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18656060/
• 关键词: 流体工学; アルゴリズム; 数値流体力学; マルチスケール; マルチスケール流れ; マイクロスケール流れ; 統合解法; 計算流体力学; シミュレーション

本研究では、分子レベルから連続体レベルまでの全てのレベルの流動現象を自己完結的にシミュレーション可能な完全統合(オールインワン)解法の開発を目指して、現在完成しつつあるボルツマン/ナビエ・ストークス統合解法(続体レベルから分子の平均自由行程レベルまでの流動現象を自己完結的にシミュレーション可能な解法)と強結合可能な分子動力学解法を新たに研究開発し、近い将来に自己完結的な分子動力学/ボルツマン/ナビエ・ストークス完全統合解法を構築するための確固たる礎を築くことを目的として研究を行ってきた。平成20年度は、特に、時刻や場所ごとに適用される解法が自動選択される方法の研究と計算時間の短縮を目指したデカルト格子標位セル法の研究を主に行った。その結果、デカルト格子標位セル法は、従来法と比べて70%以上の計算効率の改善が達成され、計算負荷の削減が大きな課題である分子動力学法では非常に有効であることが確認出来た。また、デカルト格子標位セル法は解法の自動選択や分子速度分布関数から粒子(分子)群を生成する際や粒子(分子)群から分子速度分布関数を形成する際にも利用できることが確認出来た。しかしながら、分子動力学法の計算負荷は、依然としてボルツマン/ナビエ・ストークス統合解法の計算負荷と比較して多大であり、分子動力学/ボルツマン/ナビエ・ストークス完全統合解法の実用化には更なる研究が必要であることも確認された。

This study で は, molecular レ ベ ル か ら even 続 body レ ベ ル ま で の full て の レ ベ ル の flow phenomenon を own end に シ ミ ュ レ ー シ ョ ン may な fully integrated (オ ー ル イ ン ワ ン) solution の open 発 を refers し て, is now complete し つ つ あ る ボ ル ツ マ ン / ナ ビ エ · ス ト ー ク ス integration method (続 body レ ベ ル か ら molecular の mean free path レ ベ ル ま で の flow phenomenon を own end に シ ミ ュ レ ー シ ョ ン may な solution) strong と な を new molecular dynamics method た に research open 発 し nearly い に his end in the future, な molecular dynamics / ボ ル ツ マ ン / ナ ビ エ · ス ト ー ク ス completely integrated solution を build す る た め の is solid た る development built く を こ と を purpose と し を て research Line って って た た. 20 year は pp.47-53, に, moment や ご と に applicable さ れ が る method automatically sentaku さ れ る methods の と computing time の shortening を refers し た デ カ ル ト grid scalar potential セ を の ル method research main line に っ た. そ の results, デ カ ル ト grid scalar potential セ ル は, 従 to と than べ て 70% の の improve が computing services rate reached さ れ の cut が computational load, large き な subject で あ る molecular dynamics method で は very に have sharper で あ る こ と が identified た. ま た, デ カ ル ト grid scalar potential セ ル method は method の automatic sentaku や molecular velocity distribution number of masato か ら particles (molecules) group of を generated す る interstate や particles (molecules) group of か ら molecular velocity distribution number of masato を form す る interstate に も using で き る こ と が identified た. し か し な が ら, molecular dynamics method の は computational load, still と し て ボ ル ツ マ ン / ナ ビ エ · ス ト ー ク ス integration solution の と computational load compared し て how で あ り, molecular dynamics / ボ ル ツ マ ン / ナ ビ エ · ス ト ー ク ス の fully integrated method be with the に は more な る research が necessary で あ る こ と も confirm さ れ た.

项目成果

Numerical simulation of conventional capillary flow and no-flow underfill in flip-chip packaging

• DOI: 10.1016/j.compfluid.2007.07.007
• 发表时间: 2008-06
• 期刊: Computers & Fluids
• 影响因子: 2.8
• 作者: T. Hashimoto;Tanifuji Shin-ichiro;K. Morinishi;N. Satofuka

A Boltzmann/Navier-Stokes Coupling Simulation for High Speed Rarefied Gas Flows

高速稀薄气流的玻尔兹曼/纳维-斯托克斯耦合模拟

• 发表时间: 2007
• 作者: Koji Morinishi;Yoshitaka Wada;Masanori Obata;森西 晃嗣;Koji Morinishi;Koji Morinishi;Koji Morinishi
• 通讯作者: Koji Morinishi

A Continuum/Kinetic Hybrid Approach for Multi-Scale Flow Simulation.

用于多尺度流动模拟的连续体/动力学混合方法。

• 发表时间: 2006
• 期刊: ECCOMAS CFD 2006, Paper 339
• 作者: 杉山聡;大島まり;畝村毅;Koji Morinishi;Koji Morinishi;Koji Morinishi
• 通讯作者: Koji Morinishi

連続/気体論解法における解適合評価関数の検討

连续/气体理论求解方法中解适应度评价函数的检验

• 发表时间: 2006
• 期刊: 第19回計算力学講演会講演論文集
• 作者: Koji Morinishi;Yoshitaka Wada;Masanori Obata;森西 晃嗣
• 通讯作者: 森西 晃嗣

Virtual Flux Method for Seaniless Computation of Fluid and Heat Flows

用于流体和热流无缝计算的虚拟通量法

• 发表时间: 2008
• 作者: Koji Morinishi;Yoshitaka Wada;Masanori Obata;森西 晃嗣;Koji Morinishi;Koji Morinishi
• 通讯作者: Koji Morinishi