移動非適合Schwarzスペクトル要素法を用いた回転楕円粒子の直接数値シミュレーション【JST・京大機械翻訳】

Mittal Ketan; Dutta Som; Fischer Paul

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202206009395050 整理番号：21P0020841

移動非適合Schwarzスペクトル要素法を用いた回転楕円粒子の直接数値シミュレーション【JST・京大機械翻訳】

Direct Numerical Simulation of Rotating Ellipsoidal Particles using Moving Nonconforming Schwarz-Spectral Element Method

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発行年： 2019年12月09日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2020年03月19日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

※このプレプリント論文は学術誌に掲載済みです。なお、学術誌掲載の際には一部内容が変更されている可能性があります。

回転楕円体粒子の動力学を研究するために,高度にスケーラブルな重複格子ベースの非コンフォーメーションSchwarz-スペクトル要素法(Schwarz-SEM)の適用を示した。本研究では,完全分解シミュレーション(直接数値シミュレーション)を用いて,楕円粒子に及ぼす回転の影響を初めて調べた。回転楕円体粒子は,非回転粒子に対して比較すると,流れの動力学において実質的な違いを示した。違いは,主に回転ケースに対する粒子の表面への流れの周期的付着と分離によるものであり,対応する非回転の場合と比較して,粒子上のより高い抗力をもたらす。動力学も回転球状粒子とは異なっており,そこでは定常せん断層が球の表面近傍で発達する。回転楕円体粒子では,この機構は,観察された最大と最小抗力の位置,および予想される最大と最小抗力(すなわち,最大と最小投影面積)の位置の間の位相差をもたらす。回転楕円体粒子に作用する揚力に対しても同様の位相差が観察された。ここで示した結果は,非球状粒子の動力学を研究するとき,粒子の形状および回転を明確にモデル化することの重要性を示した。最後に,本研究は,完全分解粒子流動力学におけるタックリング問題に対する非コンフォーミングSchwarz-SEMの使用も検証した。【JST・京大機械翻訳】

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物体の周りの流れ

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