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並列計算による反応型熱連成多要素多相流解析へのアプローチ(平成 18年度)
Approach to thermo-coupled reactive multiphase/multicomponent/mass transfer flow analysis with parallel computing

予算区分
AF 奨励
研究課題コード
0606AF017
開始/終了年度
2006~2006年
キーワード(日本語)
最終処分場,多要素多相流,反応式,並列計算
キーワード(英語)
Landfill, muticonponent flow in porous media, mass transfer equation, parallel computing

研究概要

多孔質体内の水とガスの流動・移流分散現象に加えて,吸着や溶出,pH計算等の化学反応項,微生物分解反応項(ガス発生)を計算できる固体・液体・気体の物質移動方程式を構築し,処分場内の有害物質,安定化,処分場ガスの発生を表現できる数値モデルを構築し,並列計算によって解く解析システムを構築する。

研究の性格

  • 主たるもの:応用科学研究
  • 従たるもの:政策研究

全体計画

(1)気液二相流浸透モデルの離散化と並列計算化:気相と液相の連続方程式を連立方程式として離散化し,連立方程式を連動させる構成方程式として,ヒステリシスを加味した飽和度−圧力曲線を用いる。将来的な二相間隙モデル解析(水相を可動域(mobile)と非可動域(immobile)に分ける)に対応させるため,飽和度は可動水と非可動水の区別を行う。非可動水の量は,構成則である飽和度−毛管圧力曲線によって算出する。(2)移流分散を加味した二相流の離散化と並列計算化: 連立された気液二相流に物質移動として,多要素の移流分散項を設け,離散化し,並列解析と通常解析との計算結果と計算時間を比較する。この際,現時点では要素間の反応は無視する。(3)固相への吸着反応を加味した二相流多要素物質移動の離散化と並列計算化:固相への等温吸着を想定して,流動相である気液相に加えて固相の影響を加味した連立方程式を構築し,離散化して計算を行い,既存の多相流多要素解析コードとの比較を行う。また,各相内で起こる減衰反応効果もモデルに加える。

今年度の研究概要

並列計算として4CPU(もしくは4コア)のシステムを構築し,気液二相流移流分散と吸着・減衰反応を表現できる並列計算数値モデル構築を行い,気液二相流浸透モデルの離散化と並列計算化,移流分散を加味した二相流の離散化と並列計算化,固相への吸着反応を加味した二相流多要素物質移動の離散化と並列計算化を順次実施し,シングルCPUでの解析結果とその計算時間を比較検証する。

備考

共同研究者:水藤 寛(岡山大学)
担当者氏名=山田正人・井上雄三

関連する研究課題
  • 0 : 重点2循環型社会研究プログラムに係わるその他の活動

課題代表者

遠藤 和人

  • 資源循環・廃棄物研究センター
    循環利用・適正処理処分技術研究室
  • 主任研究員
  • 工学博士
  • 土木工学
portrait

担当者