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J-GLOBAL ID：201302254141930725   整理番号：13A1492246

都市部10km四方の1m格子を用いた大規模LES気流シミュレーション

著者 (4件)： 小野寺直幸 (東京工大 学術国際情報セ) ,  青木尊之 (東京工大 学術国際情報セ) ,  下川辺隆史 (東京工大 学術国際情報セ) ,  小林宏充 (慶応大 自然科学研究教セ)
資料名： Tsubame e-Science Journal  (Tsubame e-Science Journal)
巻： 9  ページ： (JA)02-07,(EN)19-25  発行年： 2013年09月09日 
JST資料番号： L8472A  ISSN： 2185-6028  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： 都市は高層ビルが立ち並ぶ複雑な構造をしており,詳細な気流を解析するためには高解像度格子による大規模気流シミュレーションが必要となる。格子ボルツマン法は比較的簡単なアルゴリズムで局所的なメモリアクセスを行うため,計算効率および並列化効率が良く大規模計算に適している。都市の気流計算ではレイノルズ数が100万を超える乱流状態となるため,ラージエディ・シミュレーション(LES)による乱流モデルを導入する必要がある。従来法ではモデル係数を決定するために広い範囲の平均操作が必要であったが,コヒーレント構造スマゴリンスキー・モデル(CSM)は局所的に決定することができる利点を持つ。本研究では,CSMを初めて格子ボルツマン法に導入し,大規模な気流のLES計算を始めて可能にした。実際の建物データに基づき,TSUBAME2.0の全ノードのGPUを用いて大規模計算を行った。並列計算の大きなオーバーヘッドとなるGPU間の通信を分割領域内の計算とオーバーラップさせることにより実行性能を30%以上向上させることができた。10,080×10,240×512格子に対して4,032個のGPUを用い,新宿や皇居を含む東京都心部の10km四方のエリアを1m格子で計算した。これにより,高層ビル背後の発達した渦によるビル風や幹線道路に沿って流れる「風の道」などを確認することができ,風害などを飛躍的な精度で予測できることが確認できた。(著者抄録)

シソーラス用語： *都市域 ,  データ ,  ディジタル記録 ,  地図 ,  大規模 ,  *ラージエディシミュレーション ,  気流 ,  流動解析 ,  Reynolds数 ,  *乱流モデル ,  流れ構造 ,  渦 ,  高層建築 ,  支援プログラム ,  専用プロセッサ ,  都心 ,  *高分解能 ,  風 ,  幹線道路 ,  都市整備 ,  風害 ,  メッシュデータ ,  格子Boltzmann法 ,  コヒーレント構造 ,  GPU【プロセッサ】 ,  ビル風 ,  風の道 ,  記録 ,  *シミュレーション ,  解析 ,  *モデル
準シソーラス用語： スマゴリンスキー・モデル ,  TSUBAME2.0

分類 (1件)： 局地循環,気流  (DC05090N)

タイトルに関連する用語 (5件)： 都市部 ,  格子 ,  大規模 ,  LES ,  気流シミュレーション