原始太陽系星雲中の微惑星に動く抵抗の研究

研究を着実に進めるために、先ず、数値計算プログラムの開発に力を注いだ。第一に、当研究に用いようとしているSmoothed Particle Hydrodynamics法(SPH法)によって、粘性流体の計算をどの程度正確に行うことができるかを調べた。簡単の為に、円柱まわりの流れを2次元SPH法と、開発済みの2次元軸対称のImplicit Factored法(IF法)によるプログラムを改良したものによる計算結果を比較した。即ち、1.IF法で、円柱まわりの等温に近い流れと等温流の双方の場合を低Reynolds数(Re=6,10,20等)に対して行った。2.SPH法により、種々の流入・流出条件,物体表面の境界条件に対して、等温流のシミュレ-ションを行い、流れ場と抵抗係数を求めた。両計算の比較により、SPH法計算に対する正しい境界条件が得られた。又両者の流れ場はよく一致しており、抵抗係数も数%の範囲内で合う。従って、"SPH法によってもNavierーStokes方程式が解ける"ということが明らかになった。SPH法では、同じ結論が3次元計算の場合についても言え、今後の応用に問題はないと思える。IF法による軸対称流プログラムを用いて、新しいパラメ-タ-に対するdataを蓄えることも行った。しかし重要なのは3次元プログラムの作成なので、先ず、加速度系での3次元粘性流に対する一般化座標における基本式を書き下し、計算方法の基本構想を練った後、目下プログラムを作成中である。又、行列反転における工夫、その際に高いベクトル効率を保ちながら、プログラムを簡単にする工夫も行った。微惑星に働く抵抗値を求める為の3次元計算を完遂するには到らなかったものの、SPH法によって粘性流の計算が可能であることを明確にした。この部分を論文として公表することを、今共同研究者と準備中である。

研究を着実に進めるために、先ず、数値計算プログラムの開発に力を注いだ。第一に、当研究に用いようとしているSmoothed Particle Hydrodynamics法(SPH法)によって、粘性流体の計算をどの程度正確に行うことができるかを調べた。簡単の為に、円柱まわりの流れを2次元SPH法と、開発済みの2次元軸対称のImplicit Factored法(IF法)によるプログラムを改良したものによる計算結果を比較した。即ち、1.IF法で、円柱まわりの等温に近い流れと等温流の双方の場合を低Reynolds数(Re=6,10,20等)に対して行った。2.SPH法により、種々の流入・流出条件,物体表面の境界条件に対して、等温流のシミュレ-ションを行い、流れ場と抵抗係数を求めた。両計算の比較により、SPH法計算に対する正しい境界条件が得られた。又両者の流れ場はよく一致しており、抵抗係数も数%の範囲内で合う。従って、"SPH法によってもNavierーStokes方程式が解ける"ということが明らかになった。SPH法では、同じ結論が3次元計算の場合についても言え、今後の応用に問題はないと思える。IF法による軸対称流プログラムを用いて、新しいパラメ-タ-に対するdataを蓄えることも行った。しかし重要なのは3次元プログラムの作成なので、先ず、加速度系での3次元粘性流に対する一般化座標における基本式を書き下し、計算方法の基本構想を練った後、目下プログラムを作成中である。又、行列反転における工夫、その際に高いベクトル効率を保ちながら、プログラムを簡単にする工夫も行った。微惑星に働く抵抗値を求める為の3次元計算を完遂するには到らなかったものの、SPH法によって粘性流の計算が可能であることを明確にした。この部分を論文として公表することを、今共同研究者と準備中である。