固体・流体間の力学連成を考慮した鉛直噴流による礫群輸送のマルチフェイズ並列計算
概要
当研究室で開発したマルチフェイズ並列計算手法を用いて鉛直噴流による平均粒径約7mm、個数約16,700の礫群輸送を計算し、礫群と流体の相互作用を考察するために流体中の渦度を合わせて可視化した。礫の代表的な26種類の形状を抽出して、各礫を複数の四面体要素で表現する礫モデルを使用した。計算では、運動方程式中の圧力項と粘性項を体積積分して礫モデルに作用する流体力を求め、個別要素法により礫モデル間の接触力を評価する。本計算結果は、京都大学のスーパーコンピュータ(CRAY CX40, Xeon Phi KNL)の2,176コアを利用して、MPIとOpenMPのハイブリッド並列計算により得られた。
産業界への展開例・適用分野
固体粒子間の接触や、固体と流体の力学的相互作用が重要となる多数の固体粒子を含む流れは、多くの工学分野で扱われる。そのような問題に対して、本出展で扱うマルチフェイズ並列計算手法は広く活用できる。例えば、粉体工学分野の問題や、土木分野の土砂輸送問題などに活用できる。熱や化学作用、電磁場が関連する問題にも拡張可能と考えており、将来多くの分野へ展開できると期待される。
研究者
| 氏名 | 専攻 | 研究室 | 役職/学年 |
|---|---|---|---|
| 田中 寛樹 | 学術情報メディアセンター | メディアコンピューティング研究分野 | その他学生 |
| 牛島 省 | 学術情報メディアセンター | メディアコンピューティング研究分野 | 教授 |
| 鳥生 大祐 | 学術情報メディアセンター | メディアコンピューティング研究分野 | 助教 |
| 柳 博文 | 学術情報メディアセンター | メディアコンピューティング研究分野 | 修士2回生 |