OpenFOAMとpreCICEによるCFD-DEM連成解析モデルの開発

抄録

　近年，マイクロプラスチック(MP)の海岸からの再流出が指摘されているが，海岸において砂とMPが混合した状態に波や流れが作用する状況におけるMP挙動に関する数値解析はほとんど行われていない．そこで本研究では海岸域でのMP挙動解析の基礎研究として，粒子同士の接触力と流体から受ける影響の双方を計算可能なCFD-DEM連成モデルを開発した．流体解析にはOpenFOAMを使用し，カップリングライブラリpreCICEを用いて連成を行うことで，拡張性の高いCFD-DEM連成手法の開発を目指した．本論文ではまず，DEMに加え，preCICEの説明と検証を示し，構築した連成モデルによって粒子間の接触力と流体からの抗力を受ける粒子群の挙動と，内在する粒子の影響による流体挙動の変化を再現できることを示した．