NASAによる流体解析コード
数値流体解析 (CFD) によるスプレー性能の最適化ブリテン No.J955A 数値流体解析 (CFD) による スプレー性能の最適化
... スプレーイングシステムスのCFDは、これまでのスプレー研究により蓄積された豊富な データを使用するため、必要なデータの準備と入力の時間を大幅に短縮することができます。 一般的なCFDで数週間かかるデータ入力までの作業時間を数日で完了します。 推測データの使用はCFD解析においてエラー要因の増加につながります。例えば、スプレー カバー範囲を理論的に計算すると実際のカバー範囲よりも広くなる傾向があり、また気体の ...
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化学反応により引き起こされる流体現象 (非線形現象の解析 : 実験と数理解析)
... 図のキャプション中に書かれた動画ファイルは , 京都大学数理解析研究所のホーム ページ又は, $\mathrm{h}\mathrm{t}\mathrm{t}\mathrm{p}://\mathrm{w}\mathrm{w}\mathrm{w}$ .chem scphys . $\mathrm{k}\mathrm{y}\mathrm{o}\mathrm{t}\mathrm{o}\cdot ...
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直交基底気泡関数要素安定化法による流体解析 (計算科学の基盤技術としての高速アルゴリズムとその周辺)
... 本研究では, 従来の安定化手法に比べて定式化が極めて簡便な直交基底気泡関数要素安定化法 を用いた非定常問題における逆解析手法を提案した. 評価関数に流体力を用いた非圧縮 Navier- Stokes 方程式における円柱周りの形状最適化問題を取り上げ , 形状の波打ち現象を回避できるセ レクティブランピング法 $[17|$ による形状平滑化法を提案した . 検証の問題として, 抗力最小面 ...
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回転球面上の帯状流の分岐 (複雑流体の数理解析と数値解析)
... 本研究は基本解 $Y_{n_{0}}^{0}(\mu)(n_{0}=2,3)$ の安定性，分岐構造を調べる．帯状流の不安定化後の分岐解は Newton 法を用いる．分岐した非線形解は定常進行波であるため，非線形解の位相速度を $v_{p}$ とし $\lambda’=\lambda-v_{p}t$ と座標 変換した系で，非線形解について線形化した方程式を解く． Newton 法の収束判定については，修正量の絶対値 の最大値が ...
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種々の海底地形における津波の伝播 (複雑流体の数理解析と数値解析)
... 津波は地震火山による災害と並び，規模や被害が大きな自然災害である．近年では， 2004 年のインドネシアのスマトラ島沖地震とそれに伴う大津波などが挙げられる．そこ で本研究では，海底地形の差による津波の伝播に着目し，その違いを 3 次元計算で解析す る．また，津波と地震波には類似性があり，海と柔らかい地盤，海底と固い地盤が対応づ ...
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横風を受ける鉄道車輌まわりの流れ (複雑流体の数理解析と数値解析)
... る停止中の車輌まわりの流れの解析および，横風が車輌に及ぼす力の考察を目的とする． 2 計算方法 停止した鉄道車輌周りの大気の流れは非圧縮性流体と仮定できるため，連続の式 (1) と 非圧縮性 Navier-Stokes 方程式 (2) を基礎方程式として解析することができる． ...
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円形噴流の3次元数値計算 (複雑流体の数理解析と数値解析)
... 成によって行っている．周期擾乱は主流速度砿のみに正弦波擾乱を加えた． $\overline{u_{x}}=\epsilon\cdot\sin(-2\pi ft)$ (5) 振幅 $\epsilon$ として噴出速度の 0.5, 1.0, 2.0% の三種類を与えた．無次元周波数の設定には．実験による噴 流がもつ渦輪列の発生周波数はストローハル数 $St=fD/U=024\sim 051$ であると知られている (3). ...
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胸部大動脈における血流解析と壁面応力評価 (複雑流体の数理解析と数値解析)
... れてしまうケースがある。 この原因として、 血管の内側にかかる壁面応力による 影響が考えられる。 本研究は、 血管内の血流シミュレーションを行い、 壁面応力 を評価することで、 大動脈瘤治療法の選択、 また手術の際にステントグラフト留 置方法決定の一助とすることを目的とする。 ...
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量子流体における乱流現象とエネルギースペクトル : Gross-Pitaevskii方程式による解析 (乱流現象と力学系的縮約)
... て減衰するが、 極低温では渦の再結合時や回復長 $\xi$ 程度まで小さくなった 渦輪の消失時に起こる圧縮性の素励起放出を通してのみ減衰する $[12]_{\text{ 。 }}$ い ずれも場合においても量子渦の減衰は回復長 $\xi$ よりも短いスケールで起こ り、 長いスケールでは量子渦は安定に存在することができる。 いわば量子 渦は古典流体中の渦に付随する粘性散逸といったようなよけいな自由度を ...
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多孔質弾性体と流体の連成解析 (非線形現象の数理解析と実験解析)
... デル化した「容器に封入された流体に飽和した多孔質弾性体が浮かんでいる．容器に衝撃 を与えたとき，流体を介して多孔質弾性体内部にどのような応力が発生するか． 」という 問題を解析することで，反衝損傷などの損傷が起こる機序を明らかにしたいと考える． そのためには，飽和した多孔質弾性体と流体が連成する系の物理モデルが必要である． ...
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Volume Penalization 法による翼果まわりの流れの数値解析 (生物流体力学及び関連する問題の研究)
... $\eta$ は浸透率を表すパラメータで， $\eta$ がゼロの極限で penalization term を含む方 程式の解 $u_{\eta}$ がナビエストークス方程式の解に収束することが Angot らにより解 析的に証明されている [5]. 本研究ではすべての数値計算において $\eta=10^{-3}$ を用い る．数値計算手法は流れ関数-渦度法を用いる．流れ関数-渦度法による渦度方程式 ...
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メゾスケール生物流体乱流の特性 (生物流体力学における流れ構造の解析と役割)
... 最後に、 式 (2) の方程式は、 冒頭にのべた高分子溶液のような、 「非ニュートン流体」 の方程式と 見ることができる。 非ニュートン流体 (流体の応力が速度勾配の 1 次量のみで表せない流体) の方程 式は短波長の不安定性を持つものがあり、 場合によっては適切でない (ill-posed) と思われる振る舞 いを示すこともある。 実際、 式 (2) の係数 ...
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複雑流体としての生物粒子分散系の数値解析 (生物流体力学における計測問題)
... 微細藻類粒子を仮想流体粒子の一部として扱い，collision ステップで微細藻類にも擬似 的な衝突を行わせる．そして，微細藻類粒子の運動の計算と溶媒粒子の運動の計算をカッ プリングする．このとき，溶媒粒子の速度更新は次式により行う． $v_{\mathcal{S}}^{n+1}=u^{n}+R(v_{s}^{n}-u^{n})$ (8) ...
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流体運動の幾何学的側面(流体とプラズマの諸現象の数学解析)
... $+\mathrm{v}\cross(\omega\cross v)=0$ , $\mathrm{d}\mathrm{i}\mathrm{v}v=0$ (4.2) これはよく知られた非圧縮完全流体の主面方程式で、 Euler の運動方程式から導かれ る。 いま\Omega を (リーマン多様体上の) 有界領域とし、 \Omega から \Omega へめ体積保存の微分同相 写像群を考え、 これを ...
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Microsoft PowerPoint - 流体構造連成解析.ppt
... • 解析結果を正しく見る力があれば FEM は知らなくともよい • ワープロが怪しい漢字変換をしても、日本語を知っているか ら修正できる。 • これからエンジニアになる人にとっては、試作品をたくさん 作って壊す、という時代ではない。実験の機会も限られてい る。（最後に一回だけなど。。。） ...
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磁性流体界面における磁場解析と安定性解析 (非線形波動現象の数理と応用)
... 本研究では，規則的不規則的な格子で実空間を刻む数値解析法の代わ りに，界面形状界面応力界面磁場を周期関数列に展開するときの展開係 数を扱う．これはいわゆるスペクトル法であり，界面形状や印加磁場分布は 任意として厳密に導いた展開係数同士の関係から展開係数を決める．展開係 数は界面量に限られたもので，また有限個なので，解析の負担を減らすこと ...
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磁性流体界面解析における界面磁場解析再考 (非線形波動現象の数理に関する最近の進展)
... 3.1 節に示した磁気界面エネルギー密度と磁気応力差の間の関係 (8) は， 3.2 節で述べたように， Amp\‘ere の法則．Gauss の法則の成立を前提としている． したがって，数値的に求めた界面磁場もこれらの磁場法則を正確に満たして いる必要がある．本節ではまず，本研究で用いてきた磁場解析の概要を示す． その上で，求められた界面磁場が満たすべき条件を導出する． ...
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弱希薄気体のすべり流理論とKnudsen 層解析 I (流体と気体の数学解析)
... 1 まえがき 低圧な気体や微小な系の気体の振舞いは，通常の流体力学では正確に記述できない．これ は，気体分子の平均自由行程が系の代表長と同程度となり，局所平衡の仮定が破綻するから である．そのような系の気体を希薄気体という．気体分子の平均自由行程と系の代表長の比 は気体の希薄の度合いをあらわす重要なパラメータであり， Knudsen 数とよばれている． ...
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磁性流体自由表面の非線形波動解析における解析性 (非線形波動現象のメカニズムと数理)
... 2. 表面張力係数と表面の曲率半径を $\gamma,$ $R$ として , 式 (1) の実部・虚部を 用い , 表面張力項を $p_{\mathrm{c}}=\gamma/R=-\gamma e^{\tau}\partial\theta/\partial X$ と書き換える . 3. 磁気力項は , $h_{\mathrm{s}},$ $b_{\mathrm{n}}$ による磁気応力差の表式 ...
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Hilbert 変換による非線形変調波列の解析 : ダウンシフト現象に関する一考察(流体における波動現象の数理とその応用)
... 解析の立場では、 ある波数モードの空間分布なんて概念はそもそも存在しな い。 もしそのようなイメージが正しいなら、 どういった解析でそれを確認す る事ができるのでしょうか ? 」 と質問すると、 「 wavelet 解析を使えば何とか なるのではないか ? 」 というような返事が帰ってきた。最近になってこの事を ...
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