スカラー拡散を伴う二次元乱流噴流の高次精度差分による直接数値計算

スカラー拡散を伴う二次元乱流噴流の
高次精度差分による直接数値計算の研究
信州大学工学部環境機能工学科
吉田尚史，中野達郎
目的二次元乱流噴流の直接数値計算（ＤＮＳ）で、噴流軸方向の計算領域
を広くし、対流項に六次精度保存形差分スキームを用い、速度場お
よびスカラー拡散場を実験値と比較して計算の精度を研究する。
内容飯田（名古屋大学修士論文2007）の二次元乱流噴流スカラー拡散の
実験を対象に、高次精度差分スキームによるＤＮＳを行い、計算値と
実験値を比較検討した。
結果平均速度分布は計算値と実験値はよく一致したが、平均濃度分布は
一致しなかった。平均をとる計算時間の不足と、流入条件の乱れの
違いによって噴流の発達条件が実験と異なることが原因であることが
明らかとなった。
計算値
利用した計算機
ＣＰＵ時間
使用メモリ
ベクトル化率
並列化
ＳＸ－９
１０００時間
１２ＧＢ
９８.９％
５並列
1.0
Γ/ΓC
-3
-2
-1
x/d=15
x/d=20
x/d=25
x/d=30
0.8
実験値
1.0
Γ/ΓC
0.8
0.6
0.6
0.4
0.4
0.2
0.2
0.0
0
y/bc
1
2
3
-3
-2
-1
0.0
x/d=5
x/d=10
x/d=20
x/d=40
0
y/bc
1
平均濃度の計算値と実験値の比較
2
3

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