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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。
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
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。
海老原 健一; 渡辺 正; 蕪木 英雄
第10回数値流体力学シンポジウム講演論文集, p.280 - 281, 1996/12
流体現象を解析するメソスコピックな手法であるセルオートマトン流体の気液モデルによるパターン形成について考察する。セルオートマトン流体の気液モデルでは、2次元セルオートマトン流体に長距離相互作用を加えることによって、粒子の密度差による相分離の様子を見ることできる。この相分離によるパターンの出来方は、長距離相互作用の距離、粒子の密度によって変化する。今回は、この形成されるパターンの違いとセルオートマトン流体の圧力の変化との関係を中心に発表する。