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J-GLOBAL ID：201802278383241691   整理番号：18A2243034

陽解法による非圧縮性気液二相流の大規模シミュレーション

Explicit Solver for Large-Scale Incompressible Gas-Liquid Two-Phase Flow Simulations

著者 (2件)： 青木尊之 (東京工大 学術国際情報セ) ,  松下真太郎 (東京工大 大学院工学院)
資料名： 混相流  (Japanese Journal of Multiphase Flow)
巻： 32  号： 4  ページ： 416-423  発行年： 2018年12月15日 
JST資料番号： L2494A  ISSN： 0914-2843  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： 非圧縮性流れは音速と比較してはるかに低い流速を持ち,低Mach数流と呼ばれる。これまで,著者らは半陰的ソルバーを用いて非圧縮性流れをシミュレートし,そこでは圧力Poisson方程式から導いた線形方程式を反復的に計算した。非圧縮性気液二相流の場合には,疎行列は,界面で気体密度から液体密度へ大きく変化する非ゼロ要素により非常に硬くなる。マルチグリッド前処理装置を有する洗練されたKrylov部分空間反復ソルバを使用するとしても,収束は大規模問題に対して悪くなる。圧縮性Navier-Stokes方程式の完全陽時間積分に基づく弱圧縮性気液二相ソルバを開発した。いくつかのベンチマーク問題に対して,弱圧縮性ソルバの結果は半陰的非圧縮性ソルバの結果と良く一致した。弱圧縮性ソルバは局所ステンシルアクセスを用いるので,より少ないプログラミングコストでAMR(適合格子細分化)法を実装することが可能であった。微細メッシュを気液界面近くに割り当て,AMR二相流ソルバによりスプーンと成長石鹸気泡により生成された液膜を効率的に計算した。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： 解法 ,  *非圧縮性流 ,  *気液二相流 ,  *シミュレーション ,  Navier-Stokes方程式 ,  積分 ,  応用プログラム ,  格子形成 ,  近似法 ,  液膜 ,  Mach数 ,  気液界面 ,  ソルバ ,  時間積分 ,  低Mach数 ,  陽解法
準シソーラス用語： *大規模シミュレーション ,  適合格子細分化法 ,  *流動シミュレーション

分類 (1件)： 不均質流  (BC02060J)

引用文献 (13件)：

• [1] Hirt, C. and Nichols, B., Volume of Fluid (Vof) Method for the Dynamics of Free Boundaries, J. Comput. Phys., Vol. 39 (1), 201-225 (1981).
• [2] Sussman, M., Smereka, P. and Osher, S., A Level Set Approach for Computing Solutions to Incompressible Two-Phase Flow, J. Comput. Phys., Vol. 14 (1), 146-159 (1994).
• [3] Tryggvason, G., Bunner, B., Esmaeeli, A., Juric, D., Al-Rawahi, N., Tauber, W., Han, J., Nas, S. and Jan, Y.-J., A Front-Tracking Method for the Computations of Multiphase Flow, J. Comput. Phys., Vol. 169 (2), 708-759 (2001).
• [4] Trottenberg, W., Oosterlee, C. W. and Schüller, A., Multigrid, Academic Press (2001)
• [5] H. A., van der Vorst, Bi-CGSTAB: a Fast and Smoothly Converging Variant of Bi-CG for the Solution of Nonsymmetric Linear Systems, SIAM Journal on Scientific and Statistical Computing Vol. 13 (2), 631-644 (1992).

タイトルに関連する用語 (4件)： 陽解法 ,  非圧縮性 ,  気液二相流 ,  大規模シミュレーション