地球MHDダイナモの正4面体モデル

地球 MHD 发电机的四面体模型

• 批准号: 22K18703
• 负责人: 陰山 聡
• 金额: $ 4.08万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18703/
• 关键词: 磁気流体力学; MHDダイナモ

地磁気の逆転現象は地球ダイナモのMHD（磁気流体力学）シミュレーションによって再現されてはいるが、逆転の詳しい物理機構は未だに解明されていない。本研究では現実の地球に近づけるためにモデルを複雑化してきた従来の地球ダイナモシミュレーションとは対極的なアプロー チをとり、逆転の物理機構解明に焦点を合わせた新たなトイモデル「正4面体モデル」を提案する。このモデルは系の自転をもたないため薄い境界層（エクマン層）が存在しないのが特徴である。また、カーテシアン座標上の等間隔格子という数値計算上は理想的ともいえるほど単純な計算格子が利用できるという特徴もある。地磁気逆転を再現する古典的なトイモデルとしては導体円盤に基づく「力武モデル」が有名であるが、今日の視点からみるとこのモデルはMHDの物理、特に流れの要素を捨象しすぎていた。本研究は力武モデルの現代化を目指すものである。本年度はこの研究の最重要ツールであるシミュレーションコードの開発に注力した。本研究を開始するにあたり最も心配していたのは、本研究の鍵となる計算手法、つまり、単純なカーテシアン格子を使って正四面体領域の内部を本当に計算することができるかどうかであった。x-y-z軸のそれぞれに等間隔にとった格子点が正四面体の面の上に乗ることことは幾何学的には明らかであったが、差分法に基づくMHDソルバを実際に格子系で動かしてみないと本当にこの方法で正四面体内部のMHD現象を解くことができるかどうかわからない。コード作成を終え、熱対流がおきる設定にして計算を開始したところ確かに熱対流が発生し、この手法がうまくいくことがわかった。またその熱対流はヘリシティをもっていることも確認することができた。

The phenomenon of geomagnetic inversion is related to the physical mechanism of the earth's magnetic fluid dynamics (MHD). This study is aimed at finding out the physical mechanism of the Earth's near-term structure and its complex structure, and proposing a new "positive tetrahedral structure". This is the first time that a person has ever had a relationship with a person. Equally spaced grids on the coordinates of Geomagnetic inversion is reproduced in the classical form of the magnetic field. It is based on the conductor disk. It is known as the magnetic field. It is based on the physical and special elements of the MHD. This study aims at the modernization of military equipment. This year, the most important aspect of this research is to focus on the development of new technologies. This study begins with the calculation method of the key points in this study, and the calculation method of the key points in this study is to calculate the internal part of the regular tetrahedron domain. X-y-z-axis equally-spaced lattice points on the surface of a regular tetrahedron, difference method, base MHD, real lattice system, solution of MHD phenomena inside a regular tetrahedron, For example, if you want to create a new system, you can set it up and calculate it. The heat of the day is on the rise.

项目成果

Interactive Visualization of MHD simulation data with HMD and VOIR

使用 HMD 和 VOIR 实现 MHD 模拟数据的交互式可视化

• 发表时间: 2022
• 作者: N. Ohno;A. Kageyama
• 通讯作者: A. Kageyama

VOIR: Interactive Visualization Software for Head-Mounted Display Devices

VOIR：用于头戴式显示设备的交互式可视化软件

• 发表时间: 2022
• 期刊: Proc. JSST 2022
• 作者: Nobuaki Ohno;Akira Kageyama
• 通讯作者: Akira Kageyama

HMD用対話的可視化ソフトVOIR

HMD VOIR 交互式可视化软件

• 发表时间: 2022
• 作者: 大野暢亮;陰山聡
• 通讯作者: 陰山聡

MHD ダイナモの正四面体モデル

MHD 发电机四面体模型

• 发表时间: 2022
• 作者: 細川恭太;森田直樹;三目直登;陰山聡
• 通讯作者: 陰山聡

プレプリントサーバ arXiv の計算科学分野で使われた可視化手法

预印本服务器 arXiv 上计算科学领域使用的可视化方法

• 发表时间: 2022
• 作者: 平山 颯;陰山聡
• 通讯作者: 陰山聡