生産研究
Online ISSN : 1881-2058
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研究解説
格子ボルツマン法における壁関数モデルの組み込み
韓 梦涛, 大岡 龍三, 菊本 英紀
著者情報
  • 韓 梦涛

    東京大学生産技術研究所 人間・社会系部門

  • 大岡 龍三

    東京大学生産技術研究所 人間・社会系部門

  • 菊本 英紀

    東京大学生産技術研究所 人間・社会系部門

責任著者(Corresponding author)

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2020 年 72 巻 1 号 p. 41-47

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  • 発行日: 2020年01月01日 受付日: - J-STAGE公開日: 2020年01月31日 受理日: 2019年11月11日 早期公開日: - 改訂日: -
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抄録

Bounceback は,格子ボルツマン法(LBM)において常用な壁面境界条件である.粗い格子解像度を用いて高レイノルズ数乱流のLBM 解析の際には,Bounceback は壁面における適当なせん断応力を捕捉できないことがある.本研究では,壁関数(Spalding 則)をLBM の境界条件に組み込み,「wall-function bounce (WFB)」境界条件を提案した. WFB 境界は,上述のBounceback の欠点を克服し,壁関数を用いて適当な壁面せん断応力を計算し,局所的な分布関数の修正を通してそのせん断応力を反映する.乱流チャネル流れを用いてLBM によるlarge-eddy simulation を行い,提案した境界の検証を行った.その結果,WFB は壁に適切なせん断抵抗が再現できた.遷移層において,特に第一層格子点の時間平均速度の過小評価を補償し,壁近傍において主流方向の変動風速をも修正した.

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© 2020 東京大学生産技術研究所
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