Export

Link to this page

Please use this URL for citations.

Search Other Services

Statistics

  • Access to this page：153 times

＜departmental bulletin paper＞
Numerical Solutions of Convective-Dispersion Equation for Shallow Sea by Shifting Particles and Method of Characteristics

Creator
Author PID
K001582
Creator Name
平松, 和昭
Hiramatsu, Kazuaki
Affiliation
Affiliation Name
九州大学農学部排水干拓工学教室
Laboratory of Land-Drainage and Reclamation, Faculty of Agriculture, Kyusyu University
Author PID
L001119
Creator Name
戸原, 義男
Tohara, Yoshio
Affiliation
Affiliation Name
九州大学農学部排水干拓工学教室
Laboratory of Land-Drainage and Reclamation, Faculty of Agriculture, Kyusyu University
Creator Name
四ヶ所, 四男美
Shikasho, Shiomi
Affiliation
Affiliation Name
九州大学農学部排水干拓工学教室
Laboratory of Land-Drainage and Reclamation, Faculty of Agriculture, Kyusyu University
Author PID
K001562
Creator Name
森, 健
Mori, Ken
Affiliation
Affiliation Name
九州大学農学部排水干拓工学教室
Laboratory of Land-Drainage and Reclamation, Faculty of Agriculture, Kyusyu University
Language
Japanese
Publisher
九州大學農學部
Faculty of Agriculture, Kyushu University
Date
1989-11
Source Title
Science bulletin of the Faculty of Agriculture, Kyushu University
Vol
44
Issue
1/2
First Page
39
Last Page
46
Publication Type
Version of Record
Access Rights
open access
JaLC DOI
https://doi.org/10.15017/23322
Related DOI
九州大學農學部學藝雜誌 || 44(1/2) || p39-46
Science bulletin of the Faculty of Agriculture, Kyushu University || 44(1/2) || p39-46
http://www.agr.kyushu-u.ac.jp/
Related URI
九州大學農學部學藝雜誌 || 44(1/2) || p39-46
Science bulletin of the Faculty of Agriculture, Kyushu University || 44(1/2) || p39-46
http://www.agr.kyushu-u.ac.jp/
Relation
九州大學農學部學藝雜誌 || 44(1/2) || p39-46
Science bulletin of the Faculty of Agriculture, Kyushu University || 44(1/2) || p39-46
http://www.agr.kyushu-u.ac.jp/

Hide fulltext details.

pdf p039 pdf 608 KB 436  

Details

PISSN
0368-6264
NCID
AN0005520X
Record ID
23322
Peer-Reviewed
Unrefereed
Subject Terms
移動子
特性曲線法
浅海域移流分散方程式
2次元移流分散方程式
Notes
The finite difference methods called "split-operator approach" generically are often applied to numerical computations of 2-dimensional convective-dispersion equation for shallow sea. Of the methods, the method of characteristics using shifting particles (called shifting particles method in this paper) has accurate algorithm especially for calculating the convection term in the equation. On this method, a number of particles having the concentration at which each particle exists are set over computation region. Shifting the particles to the direction of velocity vector, the variation of the concentration for each particle on its characteristic line is calculated. In this paper, a method for applying shifting particles method to 2-dimensional convective-dispersion equation may be described. For the imaginary computation region that is a regular square (10 km×10 km), the relationship between number of particles set over computation region and computation accuracy is studied comparing the numerical solutions with the analytical. The results indicate that it is necessary to set three particles on one computation grid, and that more than four particles may realize accurate computation performance for more complex computation regions such as practical problems.
本論文では,浅海域の濃度拡散現象の解析にしばしば用いられる2次元移流分散方程式を移動子を用いた特性曲線法で数値的に解く際,計算の成否を大きく左右すると思われる計算領域に投入される移動子の数について検討を行った.検討の結果,区分領域に配置する移動子の最低数は3個以上にすべきであることが明らかになった.今回の検討では解析解と数値解を比較するという方法論を採ったため,移流分散方程式(9)式を解析解の得られる比較的簡単な(10)式に単純化し,これを用いた.一方,現実の海域における諸条件は極めて複雑であり,潮流速一つをとってみてもその時空間的な変化は大きい.このことを考慮すると,移動子の数はより多い方が好ましいことになり,結局,計算の対称とする領域の広さ(差分格子数).計算機の能力あるいは経済性と,要求精度とのtrade-offの関係から決定されるべきものであり,本論文はその際の一つの指針を与えるものである.また,移動子数に関連して,本手法を実海域に適用しようとすると,流れの収束･発散により移動子の偏在が生じ,上述の最低移動子数を下回った差分格子には新たな移動子を追加することになる.このような状況で計算時間ステップがひたすら進行すると計算対称領域全体の移動子数が計算機の処理能力を上回る膨大なものとなり,計算の進行が困難となる.この場合,移動子の総数がある数を上回ったら移動子を再配列し直し,移動子数を減らす,等の工夫が必要となってくる.ただし,再配列は多用すると補間誤差が大きくなる点に注意しなければならない.ところで,著者らは現在,有明海のような内湾における浮遊砂の移流分散･堆積現象の研究を進めている.その際の一つのアプローチとして数値計算による浮遊砂の移流分散過程の検討を行っているが,表1に示した計算条件もこのような背景のもとに決定したことを最後に付記する.
Created Date 2012.07.25
Modified Date 2022.11.11

People who viewed this item also viewed