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J-GLOBAL ID：202102233485487524   整理番号：21A2950356

多孔質媒体の内部および外部流れ場特性のSPHシミュレーション【JST・京大機械翻訳】

SPH Simulation of Interior and Exterior Flow Field Characteristics of Porous Media

著者 (3件)： Wu Shijie (Faculty of Maritime and Transportation, Ningbo University, Ningbo 315211, China) ,  Rubinato Matteo (School of Energy, Construction and Environment & Centre for Agroecology, Water and Resilience, Coventry University, Coventry CV1 5FB, UK) ,  Gui Qinqin (Faculty of Maritime and Transportation, Ningbo University, Ningbo 315211, China)
資料名： Water (Web)  (Water (Web))
巻： 12  号： 3  ページ： 918  発行年： 2020年 
JST資料番号： U7295A  ISSN： 2073-4441  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 現在,海洋および海洋工学および実践における最も関連する課題の一つは,多孔質沿岸構造と水波の相互作用を正確に再現できる数学的モデリングの開発である。最後の60年間にわたって,多重技術と解が,Navier-Stokes(NS)方程式の非常に洗練されたEulerまたはLagrangeソルバに対する波動理論と一定の摩擦係数に基づく線形化解から同定された。異なる作動条件の下での多孔質媒体の内部と外部を探査するために,平滑粒子流体力学(SPH)数値シミュレーション法を用いて,波動伝搬との相互作用に適用した多孔質媒体の内側と外側の流れ分布をシミュレーションした。流れ挙動を記述し,Eulerメッシュと選択した材料の間の界面問題のEuler記述を回避した。多孔質体と水流の接合部での速度境界条件と循環境界条件を考慮して,SPH数値シミュレーションを用いて流れ場特性,ならびに逆渦流れ場の縦と垂直速度分布と渦電流運動の法則を分析した。本研究は,多孔質構造と流れ伝播間の相互作用の数学的モデリングに関する革新的な洞察を提供する。さらに,数値結果と0.349および0.475の空隙率を有するシナリオに対して収集した実験結果の間に良好な一致(10%以内)があり,SPHが多孔質媒体の流動パターン,多孔質媒体の内部および外側領域を通る流れ,および逆渦領域の流れ場をシミュレートできることを示した。得られた結果と使用した新しい数学的アプローチは,沿岸地域を保護するために採用された海洋と海洋工学解のより良い設計のために,水深に沿った変化を正確にシミュレートするのを助けることができる。Copyright 2021 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 界面 ,  *シミュレーション ,  相互作用 ,  数学モデル ,  境界条件 ,  波動伝搬 ,  海洋 ,  ルブリケータ ,  多重化 ,  水深 ,  沿岸 ,  水流 ,  *流れ場
準シソーラス用語： 数値シミュレーション ,  ソルバ , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 平滑粒子流体力学(SPH) ,  多孔質媒体 ,  数学モデル ,  沿岸構造 ,  海洋と工学

分類 (2件)： 不均質流  (BC02060J) ,  流体動力学一般  (BC02010G)

引用文献 (37件)：

• Espinoza-Andaluz, M.; Velasco-Galarza, V.; Romero-Vera, A. On hydraulic tortuosity variations due to morphological considerations in 2D porous media by using the Lattice Boltzmann method. Math. Comput. Simul. 2020, 169, 74-87.
• Akbari, H. Modified moving particle method for modeling wave interaction with multi layered porous structures. Coast. Eng. 2014, 89, 1-19.
• Houreh, N.B.; Shokouhmand, H.; Afshari, E. Effect of inserting obstacles in flow field on a membrane humidifier performance for PEMFC application: A CFD model. Int. J. Hydrog. Energy 2019, 44, 30420-30439.
• Mei, T.-L.; Zhang, T.; Candries, M.; Lataire, E.; Zou, Z.-J. Comparative study on ship motions in waves based on two time domain boundary element methods. Eng. Anal. Bound. Elem. 2020, 111, 9-21.
• Basser, H.; Rudman, M.; Daly, E. SPH modelling of multi-fluid lock-exchange over and within porous media. Adv. Water Resour. 2017, 108, 15-28.

タイトルに関連する用語 (4件)： 多孔質媒体 ,  外部流れ ,  SPH ,  シミュレーション