船舶周りの非定常流および船舶動揺シミュレーションのための解適合格子

解適合格子の技術は、EMN(ナント工科大学のCFD部門)によって作成された非構造格子有限体積法のRANSコードISIS-CFDのために開発されました。この手法は、商用流体ソルバーを実際に適用し、日常的に使用できるよう、より一般的で柔軟性を持つように作成されました。

この手法は、部分的には、A. Hay [3]による初期の研究に基づいており、NuTTS 2008 [8]で、最初のバージョンが発表されました。

近年の主要な開発の1つは、以前は別のプログラムとして実行する必要があった解適合格子手法をISIS-CFDに完全統合したことです。この統合により、解適合格子手法が以前よりも大幅に高速になったので、発達する流れの解に対して、高い頻度で格子を適合させることが可能になりました。同様に、この手法は、新たに非定常流れへ適用も可能になりました。

解適合格子の原理は、船舶の非定常流には理想的です。船舶周りの流れは、水面や、船尾の流れを決定付ける船体から放出される渦など、非常に局所空間的な多くの現象を含んでいます。これらの現象を十分に解像するには、局所的に精細な格子が必要になります。非定常流れの場合、船舶の位置が時間と共に変わるため、適合されていない格子は、すべての位置で精細化される必要があります。

解適合精細化は、シミュレーション中に局所現象が発生する領域の格子のみに実施され、流れが発達するに従って、格子が変化します。このようにして、総セル数を大幅に削減することが可能です。

この論文では、解適合格子手法を非定常流れに使用する方法を示しています。セクション2では、流体ソルバーと解適合格子について簡潔に紹介をしており、セクション3では、さらに詳細に、非定常流れの基礎となる、この手法の3つの特徴を説明しています。最後に、セクション4では、この手法を非定常流れのテストケースに適用しています。

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