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J-GLOBAL ID：202102236151270109   整理番号：21A0475008

保存型Allen-Cahn方程式を導入した自由表面格子ボルツマン法の実装と液滴二体衝突問題への適用

Implementation of a Free Surface-Lattice Boltzmann Method with the Conservative Allen-Cahn Equation and its Application to Collision Dynamics of Binary Liquid Droplets

著者 (3件)： 北崎慎之輔 (信州大 大学院) ,  吉野正人 (信州大 工) ,  鈴木康祐 (信州大 工)
資料名： 数値流体力学シンポジウム講演論文集(CD-ROM)  (CFD講演予稿集(CD-ROM))
巻： 34th  ページ： ROMBUNNO.C10-5  発行年： 2020年 
JST資料番号： L3941B  ISSN： 2433-2674  資料種別： 会議録 (C)
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： ・気液二相流の基本挙動については数値解析が確立されているが,多様な形態に対しては,それぞれ解析手法を構築する必要があり,本研究においては,微小液滴の界面張力を考慮した計算手法を提案。
・数値計算法として,流れ場に対する格子ボルツマン法(LBM)および界面の識別方法を説明。
・提案した方法の妥当性検証として,ダムブレイクおよび液滴のラプラス圧の計算を行ない,本方法が十分な解析能力および精度を有することを確認。
・液滴二体衝突問題に対する計算の結果は,非物理的な挙動が観察されることを示し,これは微小な気泡の発生および維持に起因することを示唆。

シソーラス用語： *気液二相流 ,  液滴 ,  界面張力 ,  衝突 ,  *流動解析

分類 (1件)： 不均質流  (BC02060J)

引用文献 (14件)：

• Körner, C., Thies, M., Hofmann, T., Thürey, N. and Rüde, U., “Lattice Boltzmann model for free surface flow for modeling foaming,” J. Stat. Phys., 121 (2005), pp.179-196.
• 飯田, “格子ボルツマン法を用いた積層造形における金属の溶融凝固解析の実装と検証,” 第31回数値流体力学シンポジウム (2017), D05-3.
• 渡辺, 青木, 長谷川, 河原, 橋本, “格子ボルツマン法による物体を含む自由表面流れの大規模シミュレーション,” 混相流, 33 (2019), pp.55-62.
• Chiu, P. H. and Lin, Y. T., “A conservative phase field method for solving incompressible two-phase flows,” J. Comput. Phys., 230 (2011), pp.185-204.
• Geier, M., Fakhari, A. and Lee, T., “Conservative phase-field lattice Boltzmann model for interface tracking equation,” Phys. Rev. E, 91 (2015), 063309.

タイトルに関連する用語 (6件)： 保存 ,  方程式 ,  自由表面 ,  格子ボルツマン法 ,  実装 ,  液滴