MPS法における壁境界計算モデルの改良

抄録

本論文ではMPS法の壁境界の改良された計算モデルを提案する．粒子法は自由表面流れの計算に適しているが，問題点が存在する．その1つとして壁境界の計算方法である．一般的に粒子法では壁境界を壁粒子として変換して計算される．しかし，壁粒子は離散化された壁境界の表現方法であり，スムーズな境界が表現できない．例えばスムーズなスロープの上での流体の挙動の計算でも，境界はスムーズに計算されず，凹凸のある境界として計算される．また壁粒子は総粒子数を増加させるため，流体粒子だけの計算と比べると計算コストも高くなる．本論文で提案する手法は壁粒子を用いずに，壁ポリゴンを用いて壁境界の計算を行なう．それぞれの項を壁ポリゴンを用いて計算するために流体粒子の寄与と壁の寄与を分解して考える．そしてそれぞれの式を導出し，計算結果を示す．最後に本手法を用いた計算結果を壁粒子を用いた結果と定量的に比較する．