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J-GLOBAL ID：201302201728454040   整理番号：13A1738385

大規模詳細反応を考慮した流体の高速・高効率計算法の開発:ダイナミックマルチタイムスケール法の適用

A fast and efficient method for simulations of reacting flows with large detailed chemical kinetics: application of a dynamic multi-timescale method

著者 (3件)： 寺島洋史 (東大) ,  越光男 (東大) ,  森井雄飛 (総合研究大学院大)
資料名： 宇宙航空研究開発機構特別資料 JAXA-SP-  (JAXA Special Publication)
号： 12-010  ページ： 49-54  発行年： 2013年03月29日 
JST資料番号： S0762C  ISSN： 1349-113X  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 複雑な模燃焼反応系に対して,詳細化学反応機構を自動生成し,CFDに自動的に組み込むことが求められるが,化学方程式の硬直性,化学種移流方程式の増加,および混合輸送係数の計算時間の増大が問題となる。方程式の硬直化の回避のために,陰解法の使用や速い反応プロセスの除去などが行われる。これらにはMaasらによるILDM法の適用,BrownらによるVODE,DASPKが知られている。本稿はGouらのMTS(動的マルチタイムスケール)に注目し,CFDとの連成の可能性を調べる。流体方程式に対する数値法について,当量比1のメタン/酸素着火問題,64化学種,334反応を含む事例に適用し,化学種が増えるとMTS法の効率性がVODE法よりも大幅に改善されることを確認した。またメタン/空気の着火遅れ,一次元衝撃波管問題について適用し,MTS条件がVODEと手法と一致し,計算速度が速いこと,CFDとの連成で,当量比1の水素/酸素混合気の解析結果は,MTSにより,計算時間が大幅に削減できることを確認した。

シソーラス用語： 非線形解析 ,  *計算流体力学 ,  過程 ,  規模 ,  混合気体
準シソーラス用語： マルチスケール解析 ,  時間尺度 ,  反応過程

分類 (1件)： 流体動力学一般  (BC02010G)

引用文献 (12件)：

• G. Come, Gas-phase thermal reactions: chemical engineering kinetics, Springer, 2001.
• 三好明,燃焼詳細反応機構自動生成システムの開発,Transactions of Society of Automotive Engneers of Japan 36(5)(2005)35-40.
• K. Shimizu, M. Koshi, Basic study about saable time integration method and application to CFD of hydrogen oxygen kinetics mechanism, Proceedings of, the 2009 annual meeting of JSFM (2009) 194.
• T. Lu, C. Law, C. Yoo, J. Chen, Dynamic stiffness removal for direct numerical simulations, Combustion and Flame 156 (8) (2009) 1542-1551.
• U. Maas, S. Pope, Simplifying chemical kinetics: intrinsic low-dimensional manifolds in composition space, Combustion and Flame 88 (3-4) (1992) 239- 264.

タイトルに関連する用語 (6件)： 大規模 ,  詳細反応 ,  流体 ,  高効率 ,  計算 ,  開発