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J-GLOBAL ID：202002225379300856   整理番号：20A2637172

船体運動を強調した種々のアプリケーションにおける任意非構造格子上の圧力Poisson分数ステップへのマルチグリッドスキームの適用による非定常2Dおよび3DNavier-Stokesソルバ【JST・京大機械翻訳】

Unsteady 2D and 3D Navier-Stokes Solver with Application of Multigrid Scheme to Pressure Poisson Fractional Step on Arbitrary Unstructured Grids in Various Applications with Emphasis on Ship Motion

著者 (2件)： Pourmostafa Mehdi (Department of Marine Technology, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran) ,  Ghadimi Parviz (Department of Marine Technology, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran)
資料名： Mathematical Problems in Engineering (Web)  (Mathematical Problems in Engineering (Web))
巻： 2020  ページ： Null  発行年： 2020年 
JST資料番号： U7803A  ISSN： 1024-123X  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 3D非定常コンピュータソルバーを提示して,任意の非構造化領域における体積率(VOF)法の体積と組み合わせた非圧縮性Navier-Stokes方程式を計算した。これは,特に海洋容器の周りで,様々な応用における流体流をシミュレートするために行われる。Navier-Stokesソルバは,有限体積スキームと結合した分数ステップ法と,速度成分と圧力場が制御体積の中心で定義される配置格子に基づいている。しかし,フラックスはそれらの対応するセル面上の中間点において定義される。他方,CICSAM(任意メッシュのための抑制界面捕獲スキーム)方式を適用して自由表面を捕獲した。提示した分数ステップ法では,圧力Poisson方程式は,特に付属物を有する船舶のような複雑な幾何学的形状をシミュレートする際に,逐次過剰緩和(SOR)のような単純な反復法によって,貧弱な収束速度に悩まされる。したがって,収束速度を加速するために,2つのよく知られたサイクル,VとWを有する圧力Poisson方程式を解くための任意の移動メッシュに凝集多重格子法を適用した。精度を維持するために,形状の詳細は格子粗大化手順で変化しない。従って,境界面はすべての格子レベルで固定されると仮定した。この仮定は,粗大化手順における非標準セルを必要とする。適用アルゴリズムの性能を調べるために,1および2相流を含む各種の流れを,2次元および3次元で研究した。マルチグリッド法は,分数ステップの収束速度を二倍に高速化できることを見出した。ほとんどの場合,Wサイクルはより良い性能を示す。また,サイクルの効率はメッシュの数および問題の複雑性に依存し,これは主にグリッド間のデータ転送によると結論した。したがって,メッシュサイズと流れ特性を考慮しながら,サイクルのタイプを賢明かつ注意深く選択しなければならない。Copyright 2020 Mehdi Pourmostafa and Parviz Ghadimi. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： アルゴリズム ,  界面 ,  凝集 ,  二相流 ,  船舶 ,  Poisson方程式 ,  緩和現象 ,  捕獲 ,  *応用プログラム ,  *二次元 ,  *三次元 ,  有限体積法
準シソーラス用語： 収束速度 ,  *ソルバ ,  *非構造格子 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： 流体動力学一般  (BC02010G)

引用文献 (45件)：

• Y. Zang, R. L. Street, "A composite multigrid method for calculating unsteady incompressible flows in geometrically complex domains," International Journal for Numerical Methods in Fluids, vol. 20, no. 5, pp. 341-361, 1995.
• J. C. Meza, R. S. Tuminaro, "A multigrid preconditioner for the semiconductor equations," SIAM Journal on Scientific Computing, vol. 17, no. 1, pp. 118-132, 1996.
• P. T. Lin, "Implicit time dependent calculations for compressible and incompressible flows on unstructured meshes," Department of Mechanical and Aerospace Engineering, Princeton University, Princeton, NJ, USA, 1994, M. Sc. Thesis.
• C. Liu, X. Zheng, C. H. Sung, "Preconditioned multigrid methods for unsteady incompressible flows," Journal of Computational Physics, vol. 139, no. 1, pp. 35-57, 1998.
• I. Ginzburg, G. Wittum, "Two-phase flows on Interface refined grids modeled with VOF, staggered finite volumes, and spline interpolants," Journal of Computational Physics, vol. 166, no. 2, pp. 302-335, 2001.

タイトルに関連する用語 (6件)： 船体運動 ,  アプリケーション ,  非構造格子 ,  分数 ,  非定常 ,  2D