Application of meso-scale modelling for soft materials

软材料细观建模的应用

• 批准号: 23244087
• 负责人: YAMAMOTO Ryoichi
• 金额: $ 24.71万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-23244087/
• 关键词: 計算科学; 計算物理学; 化学物理; 統計力学; 高分子構造・物性; 科学物理; 計算物理

We developed a unique numerical method for direct numerical simulations of dense dispersions of colloidal particles. This method, which we named the smoothed profile (SP) method, enables us to compute the time evolutions of colloidal particles, ions, and host fluids simultaneously by solving Newton-Euler, advection-diffusion, and Navier-Stokes equations so that the electro- hydrodynamic couplings can be fully taken into account. We have applied the SP method successfully for simulating the dynamics of various problems of particle dispersions, including dispersed particles in compressible fluids, 2) dispersions of self-propelled particles (squirmer), and 3) dispersions of non-sperical rigid particles (arbitanary shape by assembling multiple spheres. One can download the software used in the present studies from KAPSEL home page [http://www-tph.cheme.kyoto-u.ac.jp/kapsel/].

我们开发了一种独特的数值方法直接数值模拟的稠密分散的胶体颗粒。该方法通过求解牛顿-欧拉方程、对流-扩散方程和Navier-Stokes方程，可以同时计算胶体粒子、离子和宿主流体的时间演化，从而充分考虑电-流体动力学耦合。我们已经成功地应用SP方法模拟了各种颗粒弥散问题的动力学，包括可压缩流体中的弥散颗粒，2）自推进颗粒（蠕动颗粒）的弥散，3）非球形刚性颗粒（通过组装多个球体而形成任意形状）的弥散。可从KAPSEL主页[http：//www-tph.cheme.kyoto-u.ac.jp/kapsel/]下载本研究中使用的软件。

项目成果

Simulations of self-propelled particles with fully resolved hydrodynamics

具有完全解析的流体动力学的自驱动粒子模拟

• 发表时间: 2012
• 作者: 伊藤晋一;横尾哲也;井深壮史;益田隆嗣;吉沢英樹;左右田稔;池田陽一;浅見俊夫;杉浦良介;川名大地;篠崎知子;川村義久;井畑良明;Ryoichi Yamamoto
• 通讯作者: Ryoichi Yamamoto

Smoothed Profile Method for DNS of Particle Dispersions

粒子弥散 DNS 的平滑剖面法

• 发表时间: 2013
• 作者: Akira Tanaka;Ryo Okamoto;Hwan Hong Lim;Shanthi Subashchandran;Masayuki Okano;Labao Zhang;Lin Kang;Jian Chen;Peiheng Wu;Toru Hirohata;Sunao Kurimura;and Shigeki Takeuchi;佐々田 博之;Ryoichi Yamamoto
• 通讯作者: Ryoichi Yamamoto

コロイド・微粒子分散系*の直接数値計算

胶体/细颗粒分散体系的直接数值计算*

• 发表时间: 2014
• 作者: K. Itoh;H. Itoh;S. Iwai;M. Naka;S. Ishihara;S;Saito;N. Yoneyama;T. Sasaki;島谷紘史;山本量一
• 通讯作者: 山本量一

Velocity relaxation of a particle in a confined compressible fluid

受限可压缩流体中粒子的速度弛豫

• DOI: 10.1063/1.4804186
• 发表时间: 2013
• 期刊: J. Chem. Phys
• 作者: S. Takeda;T. Mizuta;M. Fuwa;P. van Loock;and A. Furusawa;Rei Tatsumi and Ryoichi Yamamoto
• 通讯作者: Rei Tatsumi and Ryoichi Yamamoto

General constitutive model for supercooled liquids : Anomalous transverse wave propagation

过冷液体的一般本构模型：反常横波传播

• DOI: 10.1103/physrevlett.110.095901
• 发表时间: 2013
• 期刊: Phys. Rev. Lett
• 作者: 塚田 一郎;一瀬 中;鍋島 冬樹;今井 良宗;前田 京剛;S.Takeuchi;Hideyuki Mizuno and Ryoichi Yamamoto
• 通讯作者: Hideyuki Mizuno and Ryoichi Yamamoto