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論文

A High-precision unstructured adaptive mesh technique for gas-liquid two-phase flows

伊藤 啓; 功刀 資彰*; 大島 宏之

International Journal for Numerical Methods in Fluids, 67(11), p.1571 - 1589, 2011/12

 被引用回数:8 パーセンタイル:49.45(Computer Science, Interdisciplinary Applications)

本論文では、気液二相流解析における高精度非構造解適合格子の開発と検証を行った。開発する解析手法では、気液界面挙動の解析にPLIC法を用いるため、各セルにおける気液界面の再構築が必要である。そのため、非構造解適合格子において、気液各相の体積保存性と界面の形状保存性を満足する再構築手法を開発した。また、界面近傍での運動量計算に関して物理的な考察を行い、気液各相の運動量を保存する手法を構築した。基礎検証として切欠き付き円盤の回転問題を解析した結果、円盤形状が非常によく再現されることを確認した。また、ダム崩壊問題の解析結果において、運動量保存型手法が物理的に正しい解析結果(実験結果とよく一致する結果)を導くことを確認した。

論文

Shape optimization using adjoint variable method for reducing drag in Stokes flow

篠原 主勲*; 奥田 洋司*; 伊東 聰*; 中島 憲宏; 井田 真人

International Journal for Numerical Methods in Fluids, 58(2), p.119 - 159, 2008/09

 被引用回数:2 パーセンタイル:83.76(Computer Science, Interdisciplinary Applications)

ストークス流中に置かれた物体が受ける流体抵抗を低減するための随伴変数法を定式化し、幾つかのテスト計算を行った。提案した定式化には、物体表面のメッシュを平滑化する手法や定積条件を保証する手法など、安定で頑健な最適化計算の実現に必須なテクニックが組み入れられている。支配方程式は有限要素法を用いて移動メッシュ上で解かれる。計算負荷や必要メモリが過大になることを避けるため、計算コードはHEC-MWライブラリのデータ圧縮ルーチンや並列化ライブラリを利用して実装された。ここで開発したコードにより、円柱がストークス流から受ける抵抗力を25%減らすことに成功した。

論文

An Adaptive control system using the fuzzy theory for transient multi-physics numerical simulations

村松 壽晴; 矢川 元基*

International Journal for Numerical Methods in Fluids, 54(6-8), p.805 - 830, 2007/07

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Computer Science, Interdisciplinary Applications)

複合物理現象に対する数値シミュレーションの安定化及び効率化の向上を図るため、時間積分を行う際の時間刻み幅をファジィ推論により規定する適応制御システムを開発した。当該システムの基本的な制御性能を評価するため、熱流動現象の定常問題と過渡問題の数値シミュレーションを行い、数値計算系を安定な状態に保持しつつ、計算時間を大幅に削減できることを確認した。また、流体-構造熱的連成現象の数値シミュレーションに当該システムを適用し、数値振動の発生を抑制しつつ、熱流動振動現象の評価が可能であることを確認した。

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