CADMAS-SURF3Dにおける自由表面境界流速の外挿手法の改善とその効果について

抄録

　CADMAS-SURF（以下，CS）は，非圧縮性単相流体を解析するCFDモデルである．CSはVOF法で自由表面を表現し，自由表面境界流速は流体内部から外挿される．外挿方法として線形外挿が標準であるものの，速度勾配が強い条件下では計算安定性が低下する．一方，計算安定性が高いゼロ勾配外挿は，波浪減衰や砕波鈍化等の欠点がある．そこで本研究は，両者の短所を補う変動勾配外挿を実装し，その効果を検討した．変動勾配外挿を用いた場合，混成堤マウンド部において砕波面が静水面へ突入するような速度勾配が強い条件でも計算が安定した．また，一様水深における波浪伝播では波浪減衰を抑え，一様勾配における砕波では合田（1970）の砕波指標を良く再現した．変動勾配外挿は，従来の手法よりも計算安定性や現象再現性に優れた計算手法として，今後の活用が期待される．