Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
永武 拓; 功刀 資彰*; 高瀬 和之
第24回数値流体力学シンポジウム講演論文集(USB Flash Drive), 4 Pages, 2010/12
GPU(Graphics Processing Unit)はコンピュータのグラフィック処理を行うために開発された演算装置である。グラフィック処理は大量のデータに対して演算を行う必要があるため、GPUはこのような大量のデータに対して演算を実行する能力に優れている。近年、GPUの理論ピーク性能はCPUの数十倍程度と非常に高くなっており、GPUをグラフィックス処理ばかりでなく、学術計算や一般向けのアプリケーションソフトウェアに適用することで処理の高速化を目指す研究が行われている。本研究では界面体積追跡法の一つであるMARS(Multi-interfaces Advection and Reconstruction Solver)をGPUに対応させることにより、計算速度の向上を図ることを目的としている。MARSは気液界面輸送時の体積・形状保存性が良く、現在までに多くの実績を挙げている混相流解析手法である。本研究ではMARSをGPUに対応させる際に必要な界面輸送とポアソン方程式について改良を行い、GPU上でMARSを動作できることを確認した。さらに並列計算の可能性について見通しを得ることができた。
伊藤 啓; 功刀 資彰*; 大島 宏之
第24回数値流体力学シンポジウム講演論文集(USB Flash Drive), 5 Pages, 2010/12
ナトリウム冷却大型高速炉の設計研究においては、コンパクト化した炉心を採用する予定であるため、炉容器内冷却材流速が高速化する見込みである。そのため、炉容器内におけるさまざまな熱流動課題を解決する必要がある。その1つがホットレグ吸込み口において発生する液中渦によるキャビテーション現象である。キャビテーションは、構造健全性確保の観点から抑制する必要があるが、キャビテーションは相変化を伴う複雑な現象であるため、その発生を予測するのは容易ではない。このため、著者らは渦流れに伴うキャビテーション現象を再現できる数値解析手法の開発を進めている。本件では、高精度渦流れ解析スキームの開発と基礎検証について述べる。
白井 宏一郎*; 石井 克哉*; 石垣 将宏
no journal, ,
管壁に温度差を与えることで気柱が自励振動を発生するタコニス振動の数値解析を行った。低温部と高温部の温度比
が臨界値以上になったときに、閉管内で生じる自励振動を観測した。本研究では、これまで実験によってカオスなどが観測されている、低温部と高温部の長さの比
が0.3のときに着目して解析を行った。その結果、3つのタイプの振動のモードを観測することができた。境界層が厚い領域では管の両端の圧力振幅が同位相で振動する2次モードの定在波が現れた。また境界層を薄くしていくと、温度比が小さい領域では1次モードが励起され、温度比の大きい領域では圧力の不連続面を伴った音波が観測された。本研究により、タコニス振動が生じているときの振動の分岐構造について明らかにすることができた。
山下 晋; 米本 幸弘; 山田 知典; 功刀 資彰*; 村松 壽晴
no journal, ,
多相流体界面間の物理量輸送及び各相と自由界面との相互作用問題は、産業分野だけでなく学術研究分野においても多く見られ、非常に重要な研究分野であると言える。しかしその複雑さゆえに詳細な機構は未だ十分に明らかになっていない。コンピュータの飛躍的な性能向上に伴い、自由界面を有する流体現象を詳細に知ることができるようになってきているが、数値計算的にも極めて難しい問題であり、高精度で信頼性の高い計算手法を用いる必要がある。そこで、本研究は幾つかの先進的な手法を用いて、相変化を伴う気・液・固数値計算コードを開発した。このコードは、幅広い自由界面を有する現象に適用することができ、例えば原子炉の溶接部の保守保全に幅広く役立つことが期待される。本研究では、原子炉内伝熱管のレーザー溶接補修に着目し、本数値計算コードによりレーザー溶融・凝固シミュレーションを行った。その結果、レーザー溶接特有の現象を再現することができた。よって、本シミュレーションコードが将来的に原子炉の溶接部保守保全に対し大いに貢献できることが示唆される。また、大型放射光施設SPring-8でのレーザー溶融観察実験との比較検討について発表する予定である。