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J-GLOBAL ID：201702211855361883   整理番号：17A0596525

Poiseuille流シミュレーションにおける平滑化粒子流体力学の粘性力近似の比較

The Comparison of Viscous Force Approximations of Smoothed Particle Hydrodynamics in Poiseuille Flow Simulation

著者 (2件)： LIU Zhengang (Northwestern Polytechnical Univ., Shaanxi, CHN) ,  LIU Zhenxia (Northwestern Polytechnical Univ., Shaanxi, CHN)
資料名： Journal of Fluids Engineering  (Journal of Fluids Engineering)
巻： 139  号： 5  ページ： 051302.1-051302.13  発行年： 2017年05月 
JST資料番号： C0997A  ISSN： 0098-2202  CODEN： JFEGA4  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 過去数10年間に,Lagrange記述に基づく,Navier-Stokes方程式の,メッシュレス粒子解析法(SPH)が,通常のFDM,FVM,およびFEM法の問題を扱うために開発されてきた。SPHの基礎は,カーネル近似で,それは一般的に二次精度である。本研究では,規則的および不規則的な,初期粒子分布について,2種類の異なるSPHスキームにより,2条件のRe数(2.5x10^-2,および5.0)での,Poiseuille流がシミュレーションされた。第一スキームでは,粘性応力が,基礎のSPM粒子近似によって直接計算され,第二スキームでは,粘性応力がSPH粒子近似と,有限差分法(FDM)によって計算された。本稿は,シミュレーションに及ぼす,2種類の異なるスキームが,他研究者たちによって見出された,Poiseuille流のシミュレーションの数値不安定を減らし,また他の場合に同様な不安定があるかどうかを調べ,結果を2種類の粘性応力近似と比較した。結果は,Re数2.5x10^-2では,規則的初期粒子分布に対して,両スキームは初期に流れが定常になるまで,正確な解を与えることができるが,第一スキームでは,流れ近似が定常状態になった後で不安定になり,第二スキームでは不安定を減らすことができることを示した。Re数5.0に対しては,規則的初期粒子分布について,2種類のスキームは,流れが定常になった後でも,正確な解を与えることができ,不安定は生じなかった。また不規則な初期粒子分布に対して,両スキームで数値的不安定は生じなかった。

シソーラス用語： *Poiseuille流 ,  計算流体力学 ,  Navier-Stokes方程式 ,  Reynolds数 ,  数値解析 ,  計画 ,  粘性 ,  *シミュレーション ,  不安定性 ,  分布
準シソーラス用語： メッシュレス法 ,  数値不安定性 ,  平滑化粒子流体力学 ,  粒子分布

分類 (1件)： 流体動力学一般  (BC02010G)

タイトルに関連する用語 (5件)： Poiseuille流 ,  シミュレーション ,  平滑化粒子流体力学 ,  粘性力 ,  近似