拡散シミュレーションの高精度計算法の開発とその応用

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拡散シミュレーションの高精度計算法の開発とその応用

フォーマット:
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
タイトル(他言語):
Study on the most suitable computational method for diffusion numerical simulation
責任表示:
小松 利光(九州大学・工学部・教授)
KOMATSU Toshimitsu(九州大学・工学部・教授)
本文言語:
日本語
研究期間:
1994-1995
概要(最新報告):
本研究では、数値拡散係数の概念を用いて高精度拡散数値シミュレーションのための最適計算手法の決定法を提案した。得られた主要な結論は以下のとおりである。1。スプリット・オペレーター・アプローチは単なる計算上の近似操作ではなく、明確な物理的意味をもつことを特性曲線法の概念を用いて説明することができた。2。無限に続く数値拡散項を偶数次の項と奇数次の項に分け、それぞれを二次と三次の項にまとめることによって各移流項計算スキームの精度特性を検討することができた。3。拡散数値シミュレーションの精度は数値拡散係数に対する相対的な値の大小に依存することを数式的に示した。4。許容相対誤差及び拡散長さスケールと計算格子間隔が与えられれば、使用可能な移流項計算スキームを選択できる手法がTaylor級数誤差解析にもとづいて開発された。拡散長さスケールの決め方にやや手数を要する場合もあるが、これまで経験的に決められていた計算スキームの選択に簡便な指標を設けることができた。5。拡散の長さスケール.計算スキームが与えられれば許容誤差内におさまる計算解を得るために最も効率的な計算格子間隔を決定する手法が確立された。6。二次元、三次元の拡散シミュレーションに対しても、物理拡散係数とク-ラン数に各方向の平均値を用いることで一次元の手法がそのまま適用できるため、応用面での有用性も高いものと思われる。本研究における最適計算手法の決定法の間発にはガラス型濃度分布を基本分布型として用いているため当然万能ではないが、自然界の拡散現象は限られた領域、限られた時間内ではガウス型濃度分布をとることが多く、全体的にはこれらの濃度分布の重ね合わせと考えられるので、自然界の複雑な拡散現象に対しても本手法はかなりの程度まで適用可能であると思われる。 続きを見る
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類似資料:

12.
地球生態系における物質循環のモデリング by 植田 洋匡; UEDA Hiromasa