Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
渡辺 正; 河野 浩二*; 大橋 弘忠*
Application of High-Performance Computing in Engineering VII, p.115 - 124, 2002/00
格子流体法により天然バリア中の物質輸送現象の並列計算を行うため、計算手法の特徴と並列計算効率について検討した。実数格子ガス法では粒子の位置と速度は実数値で表され、不特定のプロセッサ間において不特定の数の粒子の転送が生じる。格子ボルツマン法では粒子は格子上を移動するため、隣接するプロセッサ間で一定量の転送のみを行う。これらを考慮し分散メモリに対応した並列化を行うことにより32並列において18倍前後の高速化が達成された。また、不特定の粒子の転送にあたっては、まず一定量を転送し、次に残りを転送することが効率的であることがわかった。共有メモリを利用する場合は、メモリ使用量及び転送量を少なくし、同等の高速化が達成されることが明らかとなった。
海老原 健一; 渡辺 正
JAERI-Research 2000-042, 43 Pages, 2000/10
JAERI-Research-2000-042.pdf:2.0MB
格子ガス気液モデルは、格子ガスに粒子間の長距離相互作用を付加することにより、粒子的手法を用いて一成分二相流体をシミュレーションすることができるモデルである。今回は、このモデルを用いて、重力を想定した外力場中での液滴の変形について調べたことを報告する。この気液モデルには、付加する長距離相互作用の種類によって、maximalモデルとminimalモデルの2つのタイプのモデルがあり、maximalモデルによってシミュレーションされた液滴の変形は、minimalモデルによるそれより、実験で得られる液滴の変形に近いことが観察された。
川井 渉*; 海老原 健一; 久米 悦雄; 渡辺 正
JAERI-Data/Code 2000-024, p.151 - 0, 2000/03
JAERI-Data-Code-2000-024.pdf:4.34MB
MPI(Message Passing Interface)ライブラリを用いて、格子ガス気液モデルによる流体現象のシミュレーションコードの並列化を行った。並列化によって、より大規模なシミュレーションを行うことが可能となった。また、分散メモリ型ベクトル並列計算機VPP500、分散メモリ型スカラ並列計算機AP3000、ワークステーションクラスタにおいて実行した結果、実行時間がほぼプロセッサ台数に比例して減少した。
海老原 健一; 渡辺 正
第14回数値流体力学シンポジウム講演要旨集, p.F06_3_1 - F06_3_8, 2000/00
流体を粒子の運動によって表現することができる格子ガスに長距離相互作用を付加したモデルを格子ガス気液モデルと呼び、このモデルは、一成分系での相分離現象を表すことができる。この格子ガス気液モデルには、含まれる長距離相互作用の違いによって、minimal interaction modelとmaximal interaction modelがあり、今回は、この2つのモデルを用いて、外力場中での液滴挙動のシミュレーションを行い、その結果の比較を行った。minimal interaction modelでは、液滴が外力方向に延びる、非現実的な現象が観察されたが、maximal interaction modelでは、現実の液滴変形に近い変形の様子が観察された。そして、この違いは、流速によって引き起こされる局所的圧力の非等方性によるものであることがわかった。
渡辺 正
伝熱, 38(149), p.8 - 13, 1999/03
本報告は、平成10年第37期秋季伝熱セミナーにおいて講演したものをまとめたものである。流体方程式を解くのではなく、粒子の運動を調べることにより熱流動現象を計算する手法の概要と結果を示す。まず直接シミュレーションモンテカルロ法により熱伝導対流遷移過程を計算し、対流開始点が流体方程式から得られる理論値と一致すること、遷移過程では流れ場のゆらぎの相関が強まることを明らかにする。また、3次元の系では対流パターンが実験で見られるような複雑な遷移を起こすことを示す。次に同様の計算を分子動力学法により行い、流動遷移により分子運動の乱雑さが増加することを示す。最後に格子ガス法により二相流の混合過程で計算し、二相界面積の変化が代表速度と相関づけられることを明らかにし、数値実験相関式の可能性を示す。
海老原 健一; 渡辺 正
第12回数値流体力学シンポジウム講演論文集, p.239 - 240, 1998/12
長距離相互作用(rとする)を加えた格子ガスは、一種類の粒子からなる系における相分離をシミュレーションすることができ、生成される相は、その密度によって区別される。このモデルでは、系全体の密度が臨界密度より小さい場合、平衡状態において、低密度相中に1つの円形の高密度相を生成することができる。この高密度相の表面は、rの広がりをもつ局所領域中の密度情報によって見つけることができる。また、密度分布と平均自由行程分布から、得られた表面をはさんで4rの領域を表面の厚さとし、その厚さ分をのぞいた領域を正味の内部領域と外部領域とすることができる。今回は、正味の内部、外部領域の圧力と表面の位置を用い、さらに、格子空間であることを考慮して、Laplaceの式から表面張力を計算し、直線状表面において得られた表面張力と比較することによって、表面の厚さ4rの妥当性を見る。
海老原 健一; 渡辺 正; 蕪木 英雄
Int. J.Modern Phys. C, 9(8), p.1417 - 1427, 1998/00
被引用回数：2 パーセンタイル：20.32(Computer Science, Interdisciplinary Applications)流体を多粒子系として表すことができる格子ガス流体は、長距離相互作用を導入することにより、一種粒子で構成される系における相分離をシミュレーションすることが可能となる。このモデルの系において、分離して生じる相は、その粒子数密度によって区別され、系全体の密度を比較的小さくすると、低密度相中に等方的な高密度相が生じる。今回は、この低密度相中の高密度相の表面の厚さについて、表面張力に関するプラスの式と各相中の粒子の平均自由行程の点から議論する。各相において、平均自由行程が一定となる領域を正味の相とし、それ以外の領域を表面の厚さとすると、ラプラスの式から得られる表面張力が、平面の表面上で計算された表面張力と一致することがわかる。
海老原 健一; 渡辺 正; 蕪木 英雄
JAERI-Research 97-043, 26 Pages, 1997/07
JAERI-Research-97-043.pdf:1.4MB
本報告書では、格子ガスセルオートマトンの気液モデルによる相分離の研究について記述する。気液モデルは、流体現象をシミュレーションする手法である格子ガスセルオートマトンに長距離相互作用を導入することによって、相分離現象のシミュレーションを可能としたモデルである。一部の長距離相互作用を含んだ気液モデルに対しては、既に統計力学的な解析がなされ、状態方程式を導出することによって、相分離についての説明が与えられている。本報告書では、まだ考慮されていなかった残りの相互作用をすべて取り込むことによって、既に導出されていた状態方程式の修正を行った。さらに、計算機シミュレーションによって、修正された状態方程式の検証を行い、状態方程式と相分離の様子の関係を考察した。
海老原 健一; 渡辺 正; 蕪木 英雄
第11回数値流体力学シンポジウム講演論文集, p.239 - 240, 1997/00
格子ガスの気液モデルによる流れ場における相分離の様子について発表する。気液モデルは、格子ガスのFHPモデルに長距離相互作用を加えて構築されたモデルであり、同種粒子の密度差によって区別される相への相分離をシミュレーションすることができる。今回は、この気液モデルを流れ場において用い、相分離に対する流れや境界(壁)の影響について議論する。
