科学研究費助成事業　　研究成果報告書

様　式　Ｃ－１９、Ｆ－１９－１、Ｚ－１９ （共通）

機関番号：

研究種目：

課題番号：

研究課題名（和文）

研究代表者

研究課題名（英文）

交付決定額（研究期間全体）：（直接経費）

８２６２７

若手研究(B)

2016～2015

GPUスパコンによる固気液多相流の大規模計算

Large-scale gas-liquid-solid multi-phase simulation on the TSUBAME supercomputer

５０６１４４８４研究者番号：

小野寺　直幸（Naoyuki, Onodera）

国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所・その他部局等・研究員

研究期間：

１５Ｋ２０９９６

平成 年 月 日現在２９ ６ １５

円 3,000,000

研究成果の概要（和文）：荒天下での船舶の操縦性性能は安全性に直結するため、重要な研究課題の一つである。船舶の運動を詳細に解析するためには、固気液三相流に対して大規模解析を行う必要がある。本研究では格子ボルツマン法に適した多相流モデル開発し、大規模計算に対応した。提案した解析モデルは自由表面流モデルに基づいており、気相と液相に対して独立に解析を行うことで、強非線形現象に対しても安定に解析できる。以上の提案により、スプラッシュ等の衝撃圧および基本的な気泡挙動が評価可能であるだけでなく、実スケールの船体を読み込んだ解析に成功した。研究で得られた成果を進めることで、船舶の評価技術の発展への貢献が期待される。

研究成果の概要（英文）：Ship maneuverability under heavy weather is one of important themes for safety. In order to understand the detail of ship motion, it is necessay to carry out large scale gas-liquid-solid multiphase simulations. We have developed a CFD code based on LBM (Lattice Boltzmann Method) with a two-phase free-surface model. The proposed two-phase model is based on a free-surface model, and both liquid and gas phases are independently time-integrated. It was confirmed that proposed method can evaluate impact pressure by splash and basic air behavior. Finally, we achieved a fluid-structure interaction simulation by using a full-scale ship data, and the effectiveness of our method was also confirmed.

研究分野： 高性能数値流体計算

キーワード： 格子ボルツマン法　ラージエディ・シミュレーション　自由表面流モデル　気液二相流モデル　GPU　並列計算

４版

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