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非線形流れ問題の数値シミュレーション

非线性流动问题的数值模拟

基本信息

批准号：
63613003
负责人：
大橋秀雄
金额：
$ 3.39万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1988
资助国家：
日本
起止时间：
1988 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

非線形性の強い複雑な流れは、解析的に解く事は出来ず、数値シミュレーションに依らざるを得ない。以下に示す個々の数値解析法を開発した。個々の研究実績を示す。1)混相流れ:気泡流れ及び気泡流内の波動現象を正確にかつ効率よく数値計算することを目的としている。今年度は、計算モデルを改良するとともに、二相流計算に適した計算効率の高いアルゴリズムの開発を行った。さらに、分散粒子からなる同液二相流の計算も行い計算モデルの検討を行った。2)剪断乱流:粘性の影響を適当に取り入れた三次元離散過法を用いて、基本的な三次元渦(渦系および渦輪)の相互作用による変形を、渦核の変形を含めて数値的に解析した。これによって、二つの渦がつなぎ変わるときに発生するBridging現象を表現できることが明らかになった。離散渦法は乱流を渦の相互作用によって解明するための有効な手段となりうる。3)希薄流:ベクトル化に適した高能率の二体衝突スキームを開発し、これにより、極超音速の3次元流れの解析、クライオパネル上への分子の凝縮、円筒状るつぼから真空中への原子蒸発のシミュレーションに成功した。また、二原子分子気体のシミュレーション法をモデル方程式から導いた。4)非線形水面波動:自由水面を簡単に取り扱える渦素子法を、水平床での砕波計算に適用した。非線形性によりエネルギーが波の峰部分に集中して波高増幅を起こし砕波に至る。これにより、巻き砕波本体の前綿部には重力加速度の数倍の加速度が生じていることなどが分かった。さらに、重複性の砕波を対象としてラグランジュ表記に基づく数値流体解析を行い、汎用的な圧力解法の実用化を図った。また、緩和補正を導入して渦度の発生を抑制することにより、計算の安定性を大幅に向上させ得ることがわかった。

Non-linear strong complex flow, analytical solution, numerical solution, numerical solution The following is a description of the development of numerical analysis methods. The performance of each research project is shown. 1)Mixed-phase flow: bubble flow and ratio phenomena in bubble flow This year, the calculation of two-phase flow is improved, and the calculation efficiency is improved. The calculation of two-phase flow in the same liquid with dispersed particles is carried out. 2)Shear Turbulence: The Effect of Viscosity on the Analysis of Three-Dimensional Discrete Method, Basic Three-Dimensional Vortex (Vortex System and Turbine) Interaction, Vortex Core Variation, and Numerical Value The phenomenon of Bridging occurs in the form of two vortexes. Discrete Vortex Method for Solving Turbulent Vortex Interaction 3)The development of high energy two-body collision system, hypersonic three-dimensional flow analysis, molecular condensation, cylindrical structure, and atomic evaporation in vacuum are successful. The equation for the molecular structure of diatomic molecules is derived from the equation. 4)Non-linear water surface ratio: free water surface simple selection method, horizontal bed and wave calculation Non-linear wave height increases and wave height increases. The front part of the wave body is opposite to the acceleration of gravity. In addition, repetitive wave imaging and numerical simulation are used to analyze basic numerical fluids and to solve general pressure problems. For example, the introduction and mitigation of vorticity generation are greatly improved.