抄録/ポイント:
抄録/ポイント
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流体解析の時間発展計算をビット演算で超高速に実行する方法として“格子ガス法”がある。まず,流体が存在する空間中に格子を張り,多数の仮想粒子を格子点上に配置する。仮想粒子は,格子点上でのみ他の仮想粒子と衝突して進行の向きを変えながら格子点間を移動していく。この時間発展過程をビット演算で計算しながら,ときどき,仮想粒子の数や速度を局所平均してマクロな物理量の空間分布を算出し,流体挙動のスナップショットを得る。このとき,仮想粒子がもつ質量や運動量が衝突の前後で保存されるような粒子衝突を想定する限り,その挙動は,自然界におけるある条件下の流体挙動とかなり似たものになる。しかしながら,仮想粒子の速度が,自然界の流体分子のように連続的な値をとれないため,格子ガス法が導くマクロな挙動は,連続流体を仮定している一般的な数値流体力学(CFD)が導く流体挙動とは多少異なったものになる。25年も前の話であるが,テシャラ(Christopher M.Teixeira)は,ある工夫をしてこの“多少の差異”を解消する方法を考案した。これによって,格子ガス法は,CFDと同等な精度をもった流体解析手法となりうる。本稿では,テシャラの方法を筆者なりの解釈で説明する。(著者抄録)