渦粒子法における多方向再配置について

摘要

渦法(1)(2)は，流れ場の渦度分布を微小な渦要素により離散化し， 個々の渦要素の移流を追跡することで流れ場の時間発展を計算す るLagrange型の数値計算法である．渦要素の移流速度の計算には 複数の手段があり，Biot-Savartの式から求める場合をLagrangian渦 法，空間を分割する格子上で流れ関数のPoisson方程式を解いて求 める場合をVortex in Cell法（以下，VIC法）と呼ぶ．一定の時間間 隔で渦要素を格子に再配置するVIC法は，特に渦粒子法とも呼ば れる．VIC法や渦粒子法に関する研究は数多く行われ，一様等方 性乱流(3)やTaylor-Green渦の3次元時間発展問題(4)，物体周りの流 れ(5)等，基礎的な流れ場に対する適用性が調査されてきた．適用 範囲の拡大も行われ，多階層型の解法(6)やTVDを実現できる解 法(7)(8)の構築，大規模計算(9)や混相流解析(10)，空力音響解析(11)が実 行されている．