【研究領域課題番号】18H01366 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

数値解法 / 圧縮性流れ / 自由界面多相流 / 衝撃波 / 不連続解 / 移動境界 / 非構造格子 / 高解像度スキーム / 数値流体力学 / シミュレーション工学 / 多相流

【研究成果の概要】

不連続解が卓越する圧縮性自由界面多相流に対する数値解法及び実用に十分対応できる数値モデルの開発は数値流体力学分野の難問である。本研究は、既存手法を根本的に見直し、研究代表者らが独自に考案した高解像度数値解法の設計指針である新しい原理、いわゆる格子セル境界不連続性最小化原理（BVD原理）、に基いて連続解と不連続解をともに高精度で計算できる空間再構築法を提案した。さらに、BVD法が数値散逸を最大限に抑える特徴を利用して自由界面がぼやける従来手法の問題点を根本的に解決した。これらの斬新かつ独創的な解法を基盤とし、実用性の高い圧縮性自由界面多相流の高性能数値フレームワークの開発に成功した。

【研究の社会的意義】

本研究は、数値流体力学分野の長年未解決の重要課題を研究ターゲットとし、独自かつ創造的な発想から、圧縮性自由界面多相流数値モデル開発の新しい方向性を示すものである。本研究企画によって得られた成果は圧縮性自由界面多相流数値解法開発研究の現状を打破する大きなブレイクスルーであり、関連分野において画期的な影響をもたらすだけではなく、実用性に優れた新型数値フレームワークの創出にも繋がる。圧縮性自由界面多相流の高性能数値モデルの確立に向けて、世界各国の研究グループが精力的に研究開発を進めている中、本企画の研究成果は関連研究において国際的に注目されており、今後世界をリードすることが期待できると思われる。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31

【配分額】17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)