土粒子ー間隙流体の高精度かつ高効率な連成のための間隙ネットワークモデル（PNM）の開発
森本 時生(東京大学 工学系研究科 社会基盤学専攻)

土粒子が間隙流体の流れにより受ける力や熱伝達を高精度かつ効率よく計算する数値解析手法が求められている。土粒子をシミュレーションする手法として個別要素法(DEM)があるが、間隙流体の影響を考慮するためにはDEMを数値流体解析（CFD）と連成する必要がある。昨今開発されてきた手法は①土粒子よりも数十倍小さい流体メッシュを考慮する手法（fully-resolved CFD）と②土粒子よりも粗いメッシュを考慮して経験的モデルで粒子ー流体相互作用を補完する手法がほとんどである。①は計算コストが非常に高く、②は精度が低いことが問題となる。間隙ネットワークモデル（PNM）は両者の中間のスケールを持つ手法で、高計算効率と高精度を両立させる流体解析手法となるポテンシャルがある。本研究はスーパーコンピューターを用いて様々な粒子配列や様々なレイノルズ数に対してfully-resolved CFD解析を行い、そのデータを元にPNM内のモデルの高精度化を行う。

研究紹介ポスター／最終報告書