格子ボルツマン法による次世代津波シミュレーション手法の開発と大規模並列化

使用格子玻尔兹曼方法的下一代海啸模拟方法的开发和大规模并行化

• 批准号: 17J06615
• 负责人: 佐藤 兼太
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J06615/
• 关键词: 格子ボルツマン法; 陽解法; 弱圧縮性; 自由表面流れ; 弱連成スキーム; Multiple-Relaxation-Time; 3次元津波シミュレーション

本年度は，格子ボルツマン法による津波の発生から市街地氾濫に至るまでの統一的かつ効率的な流体シミュレーション手法の構築に向けて，浅水長波理論に基づく平面2次元モデルと3次元自由表面流れモデルの弱連成スキームの開発および精度検証を実施した．具体的な研究成果は以下の通りである．格子ボルツマン法は，流体の弱圧縮を許容する陽解法の流体シミュレーション手法である．よって，平面2次元モデルから3次元モデルへの接続の際に，流速に加えて密度接続を行う必要がある．この密度圧縮を無視して接続を行うと，接続境界付近で水位が不連続となり，精度よく3次元モデルへの接続を行うことができないことが明らかとなった．そこで，本研究では昨年度提案した格子ボルツマン法による3次元自由表面流れモデルの弱圧縮の指標を用いて，格子ボルツマン法の2次元-3次元弱連成スキームを新たに開発した．本接続スキームを用いて，角柱まわりのゲート急開流れの再現シミュレーションを実行したところ，本研究で開発した弱連成スキームは，津波のシミュレーションを実行する上で求められる，大流量の流体が断続的に流入し続ける流れをシームレスに接続することが可能であることが明らかとなった．また，さらに，本スキームを用いて，実地形を想定した実験室規模の津波浸水シミュレーションを実行したところ，本シミュレーション手法は，非圧縮流れを仮定した従来の手法と比較して，3次元津波浸水シミュレーションを効率的に実行できることが明らかとなった．

This year, the lattice theory of wave generation, flood generation, Specific research results are as follows. The method of lattice transformation allows the fluid to be reduced in pressure and the method of decomposition allows the fluid to be reduced in pressure. The velocity of flow increases with the density of the interface. The density of this material is reduced regardless of the connection, the connection level is close, the water level is not connected, the accuracy is 3 dimensional, the connection is connected, the connection is connected, the connection is connected This paper proposes a new approach to the study of lattice theory and 3-D free surface flow theory. In this paper, we discuss how to improve the quality of the fluid, and how to improve the quality of the fluid, and how to improve the quality of the fluid. In this case, the three dimensional liquid immersion method is used to compare the three dimensional liquid immersion method with the three dimensional liquid immersion method.

项目成果

格子ボルツマン法による実地形津波シミュレーションとその検証

格子玻尔兹曼法的真实海啸模拟及其验证

• 发表时间: 2019
• 作者: 山田みなみ;宮島篤;伊藤暢;佐藤兼太，越村俊一;佐藤兼太，越村俊一;佐藤兼太，越村俊一;佐藤兼太，越村俊一;佐藤兼太，越村俊一;佐藤兼太，越村俊一;佐藤兼太，越村俊一
• 通讯作者: 佐藤兼太，越村俊一

Level Set 法と PLIC-VOF 法のカップリングによる格子ボルツマン法の 3 次元自由表面流れ解析モデルの構築

• DOI: 10.11421/jsces.2018.20182003
• 发表时间: 2018-01
• 作者: 兼太 佐藤;俊一 越村

格子ボルツマン法の自由表面流れモデルにおける疑似圧縮性に関する数値的検討

格子玻尔兹曼法自由表面流模型赝压缩性数值研究

• 发表时间: 2018
• 期刊: 計算工学講演会論文集
• 作者: 山田みなみ;宮島篤;伊藤暢;佐藤兼太，越村俊一;佐藤兼太，越村俊一;佐藤兼太，越村俊一;佐藤兼太，越村俊一
• 通讯作者: 佐藤兼太，越村俊一

PLIC-VOF法を用いた格子ボルツマン法による自由表面流れ解析手法の開発

使用 PLIC-VOF 方法开发使用格子玻尔兹曼方法的自由表面流分析方法

• 发表时间: 2017
• 期刊: 計算工学講演会論文集
• 作者: 山田みなみ;宮島篤;伊藤暢;佐藤兼太，越村俊一;佐藤兼太，越村俊一;佐藤兼太，越村俊一;佐藤兼太，越村俊一;佐藤兼太，越村俊一;佐藤兼太，越村俊一
• 通讯作者: 佐藤兼太，越村俊一

A VERIFICATION OF THE 2D-3D HYBRID TSUNAMI SIMULATION MODEL CONSIDERING THE WEAK-COMPRESSIBILITY OF THE MRT-LBM

考虑MRT-LBM弱可压缩性的2D-3D混合海啸模拟模型验证

• DOI: 10.2208/kaigan.74.i_175
• 发表时间: 2018
• 期刊: Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. B2 (Coastal Engineering)
• 作者: Musa Akihiro;Watanabe Osamu;Matsuoka Hiroshi;Hokari Hiroaki;Inoue Takuya;Murashima Yoichi;Ohta Yusaku;Hino Ryota;Koshimura Shunichi;Kobayashi Hiroaki;佐藤兼太，越村俊一
• 通讯作者: 佐藤兼太，越村俊一