粒子添加による乱流の変調現象は、古くから知られており、多くの研究がなされていますが、未だにメカニズムが明らかになったとは言えません。immersed boundary法に基づく全解像型直接数値計算を用いて、乱流中のコヒーレント微細要素渦と粒子の相互作用を観察しそのメカニズム解明を目指して研究を行っています。
文献 1 " 同じ応答時間を持つ粒子による乱流変調 ( 高ストークス数条件での検討 )" ， 辻 ，田中，混相流の進展 , 2, 91-99 (2007)
文献 2 "Unsteady three-dimensional simulation of interactions between flow and two particles", T. Tsuji , R. Narutomi, Y. Yokomine, S. Ebara & A. Shimizu, Int. J. Multiphase flow , 29, 1431-1450 (2003)
大規模ＤＥＭ−ＣＦＤカップリング計算による三次元気泡流動層内流動構造の解明
流体運動および粒子運動およびこれらの相互作用を考慮しています。このアニメーションでは、450万個粒子を追跡しています。並列計算により16CPUを使用しています。
文献 1 "Spontaneous structures in three-dimensional bubbling gas-fluidized bed by parallel DEM-CFD coupling simulation", T. Tsuji , K. Yabumoto & T. Tanaka, Powder Technology, 184, 132-140 (2008)
文献 2 "DEM-CFD カップリング計算の大規模化 " ， 辻 ，中村，籔本，田中，粉体工学会誌， 44 (3), 173-179 (2007)
循環型流動層などの工業装置において、粒子群は周囲流体と、また粒子間の相互作用により時空間的な濃度ムラを形成します。これを粒子クラスターと呼びますが、不安定な現象であり、本質的に三次元現象であることから、現在でもその構造および発生メカニズムについてはよく理解されていません。ここでは大規模オイラーラグランジ計算により、粒子クラスターが形成する構造およびその挙動を詳細に観察し、そのメカニズム解明に向けて研究を行っています。この例では、1600万個粒子の追跡を行っています。
文献 1 "Multi-scale characteristics of clustering particles" ， T. Tsuji ， A. Ito & T. Tanaka ， Powder Technology ， 179, 115-125 (2008)
