著者

中澤 克成 横嶋 哲 石川 秀平 久末 信幸

出版者

公益社団法人 土木学会

雑誌

土木学会論文集 (ISSN:24366021)

巻号頁・発行日

vol.79, no.1, pp.22-00116, 2023 (Released:2023-01-23)

参考文献数

46

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レベルセット法とVOF法は気液二相流解析によく利用されるものの,両者を客観的に比べた例は希少である.前報(土木学会論文集 A2, 76(2), I 439, 2020)ではACLS法(レベルセット法)とCICSAM法(VOF法)の主に界面移流精度を比べた.本報ではTHINC/WLIC法(VOF法)を加え,複数の気液二相流問題を対象に,精度と計算負荷を比較した.一般にレベルセット法は質量保存に,VOF法は界面曲率評価に難があるものの,ACLS法は界面識別関数の変更,VOF法はS-CLSVOF法の導入によって問題点が大幅に改善された.界面ソルバー単独ではACLS法が他の2手法の数倍の計算負荷を伴うものの,気液二相流解析では流体ソルバーの負荷が卓越するので,トータルの計算負荷はほとんど変わらない.

著者

石川 秀平 横嶋 哲 久末 信幸 早瀬川 拓馬

出版者

公益社団法人 土木学会

雑誌

土木学会論文集A2(応用力学) (ISSN:21854661)

巻号頁・発行日

vol.76, no.2, pp.I_439-I_449, 2020 (Released:2021-02-01)

参考文献数

24

被引用文献数

1

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レベルセット法と VOF 法は共に気液混相流の数値解析によく利用される.しかし両者を客観的に比較した例はほとんど存在しない.本研究ではレベルセット法系統の ACLS 法と VOF 法系統の CICSAM 法を同一問題に適用し,両者の特徴理解を試みた.検証の結果,同一条件下では ACLS 法が高い精度を示した.CICSAM 法はCFL 数の制約が厳しいものの,低 CFL 数条件下では ACLS 法に匹敵する結果を得た.VOF 法は界面法線や曲率の算出精度に難があり,表面張力が重要な問題では曲率評価の精緻化が必要となる.ACLS 法は 2 種類の界面識別関数の保持,および VOF 法では不要な再初期化が必要であり,CICSAM 法よりも実装の難易度と計算負荷は高い.界面捕獲法の選択においては,これらの要素を総合的に判断することが必要となる.

著者

中山 昭彦 久末 信幸

出版者

公益社団法人 土木学会

雑誌

土木学会論文集B1(水工学) (ISSN:2185467X)

巻号頁・発行日

vol.71, no.4, pp.I_577-I_582, 2015 (Released:2016-01-29)

参考文献数

17

被引用文献数

3

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In order to conduct a Large-Eddy Simulation (LES) of turbulent free-surface flows using a smoothed particle hydrodynamics (SPH) method, models needed to account for the turbulence effects and the motion near solid walls have been studied. A method that employs an eddy viscosity in a realistic viscous stress model and the turbulent wall model based on the wall stress is proposed. The model parameters are verified in laminar and fully developed open channel turbulent flows. The laminar flow is calculated well but the results of the turbulent flow are not as good as those of fixed grid methods. Detailed flow characteristics of turbulent flow of collapsing water column observed experimentally are found to be reproduced very well compared with the results of existing methods that do not consider turbulence or the viscous effects.