高精度粒子法を用いた高機能型数値波動水槽の開発

抄録

　近年，被災予測や港湾整備・設計のコスト削減に，数値波動水槽が水理模型実験の代替的なツールとして幅広く活用されている．しかし一方で，設計要求の高度化に併せて，境界条件の複雑化や物理モデルの煩雑化・高度化が進み，汎用的かつ高精度な数値波動水槽の整備・普及に一定の遅れが生じ始めている．この問題への対応の足掛かりとして，上記の複雑かつ高度な要件を満たす計算の大枠の提案(パッケージ化)が必須である．本研究では，高精度粒子法をベースに固液混相複雑流を対象とする高機能型粒子法数値波動水槽(parisphere)を開発し，さらに砕波を含む激流下での混相流問題を対象にベンチマークを実施して，流体の物理的挙動やエネルギー保存性の改善，洗掘や剛体などの複合的な現象に対する適用性を示す．