著者

Jayanthi Venkata RATNAM 大西 領

出版者

公益財団法人 日本学術協力財団

雑誌

学術の動向 (ISSN:13423363)

巻号頁・発行日

vol.20, no.2, pp.2_84-2_87, 2015-02-01 (Released:2015-06-05)

参考文献数

10

著者

大西 領

出版者

独立行政法人海洋研究開発機構

雑誌

若手研究(B)

巻号頁・発行日

2012-04-01

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定常等方性乱流場を直接数値計算により計算し、その中を運動する微小慣性粒子の運動および成長をラグラジアン法によって追跡する数値計算法(Lagrangian Cloud Simulator, LCS)を開発した。LCSのプログラムコードは並列計算向けに最適化されており、共有メモリ型と分散メモリ型のハイブリッド並列計算を効率的に実行できる。このLCSを用いて、粒子ストークス数、過飽和度、レイノルズ数を変化させた時の粒子径分布の時間変化データを得た。これにより、乱流混合が微小慣性液滴の蒸発過程に及ぼす影響を初めて定量的に明らかにした。

著者

大西 領 高橋 桂子 小森 悟

出版者

日本混相流学会

雑誌

混相流 = Japanese journal of multiphase flow (ISSN:09142843)

巻号頁・発行日

vol.23, no.3, pp.276-283, 2009-09-15

参考文献数

29

被引用文献数

1

著者

大西 領 高橋 桂子 松田 景吾 小森 悟

出版者

京都大学数理解析研究所

雑誌

数理解析研究所講究録 (ISSN:18802818)

巻号頁・発行日

vol.1567, pp.31-39, 2007-08

著者

大西 領 松田 景吾 高橋 桂子 黒瀬 良一 小森 悟

出版者

一般社団法人日本機械学会

雑誌

日本機械学會論文集. B編 (ISSN:03875016)

巻号頁・発行日

vol.73, no.734, pp.2062-2069, 2007-10-25

参考文献数

18

被引用文献数

1

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We have developed a new simple inversion scheme for retrieving collision kernels from the change of droplet size distributions due to collision growth. Three-dimensional direct numerical simulations (DNS) of colliding droplets in an isotropic steady turbulence are performed in order to investigate the validity of the developed inversion scheme. In the DNS, air turbulence is calculated using a quasi-spectral method, and droplet motions are tracked by a Lagrange method. The initial droplet size distribution is set to be equivalent to that obtained in a wind tunnel experiment. Comparison between collision kernels retrieved by the developed inversion scheme and those obtained by DNS shows that the collision kernel can be retrieved within 15% error. This verifies the feasibility of retrieving collision kernels by using the present inversion scheme.

著者

大西 領 高橋 桂子 小森 悟

出版者

一般社団法人 日本機械学会

雑誌

日本機械学会論文集 B編 (ISSN:03875016)

巻号頁・発行日

vol.72, no.722, pp.2441-2448, 2006-10-25 (Released:2011-08-16)

参考文献数

21

被引用文献数

1 1

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The collision frequency of inertia particles in turbulent flows is governed by a wide range of scales of flow motion. Recent studies have shown that large-scale energetic eddies dominate the relative velocity between two colliding particles (the turbulent transport effect), whereas small-scale dissipative eddies can enhance the collision frequency significantly by inducing local non-uniform particle distribution (the accumulation effect). In this study, we have developed an integrated collision kernel model, which takes into account both the turbulence effects and can predict collision frequencies at arbitrary Reynolds numbers and particle inertia. In addition, we have implemented the developed collision kernel model into a large-eddy simulation (LES). We have performed our developed LES for particle collision growth in an isotropic evolving turbulence. A direct numerical simulation (DNS) for the same system has also been done. Comparison between our LES and DNS predictions has confirmed that our LES can predict the particle collision growth in the turbulent flow.

著者

大西 領

出版者

独立行政法人海洋研究開発機構

雑誌

若手研究(B)

巻号頁・発行日

2009

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定常等方性乱流場を実現するための効率的な強制法と、その強制法を組み込んだ大規模並列二相乱流シミュレーション法の開発を行った。実際にスーパコンピュータをも使った大規模並列計算を実行し、テイラーマイクロスケール基準乱流レイノルズ数Re_λが340という高いレイノルズ数における慣性粒子の衝突頻度データを得ることに成功した。得られたデータを使って既往の衝突頻度予測モデルの検証を行った結果、既往モデルは高レイノルズ数の時に乱流衝突頻度を過小評価することを明らかにした。

著者

大西 領

出版者

独立行政法人海洋研究開発機構

雑誌

若手研究(B)

巻号頁・発行日

2006

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様々な大きさの液滴が衝突成長する場合,どの大きさの液滴とどの大きさの液滴とが衝突したのかを特定できないため,衝突頻度(もしくは衝突頻度因子)を直接求めることは困難である.この困難を乗り越えるためには何らかの特別な方法が必要である.本研究では,逆解析という解析手法を用いることによりこの困難を乗り越えることを目的とする.本年度は,測定によって得られる液滴径分布の変化から液滴間の衝突頻度因子を推定するための"非線形"逆解析手法を開発した.これは昨年度に開発した"線形"逆解析手法をさらに発展させたものである.また,直接数値計算(Direct Numerical Simulation, DNS)を用いて小型風洞を想定した数値実験を行うことにより,開発した逆解析手法の有効性を検証した.具体的にはDNSによって得られた液滴径分布の変化から本逆解析手法によって衝突頻度因子を導出し,その導出結果とDNSによる衝突頻度因子データとを比較した.ただし,最も理想的な場合を想定し,液滴は定常な乱流中で衝突のみによって成長すると考えた.なお,凝縮成長を伴う場合や減衰乱流中での試計算を行った結果,凝縮成長や流れ場の非定常性は無視しうると考えた.検証の結果,本研究で開発した線形および非線形逆解析手法を用いれば,最も重要である最頻半径付近の衝突頻度因子を高い精度で推定可能であることがわかった.ただし,線形逆解析手法は,高レイノルズ数流れの場合には導出誤差が大きくなることが明らかになった.つまり,大型風洞を使った実験のような高レイノルズ数流れにおいて測定を行う場合には,今年度開発した非線形逆解析を用いる必要があることが明らかになった.