GPUを用いた格子ボルツマン法による船舶周りの自由表面流解析の高速化

Abstract

船舶の推進性能や安定性解析など気液界面を含む問題において，気液界面の変形・分離を捉えた高性能な非定常大規模解析の必要が高まっている．本研究では，格子ボルツマン法を，気相・液相の両相の時間発展を行う二流体モデルへと拡張し，それぞれの相に対してLESの乱流モデルを適用することで，気液二相流解析を行った．検証問題として，気液密度比が約800の条件において，物体を含むダム崩壊計算を行い実験結果と比較を行った結果，気液界面の高さおよび圧力分布が定性的に良くあっていることが確認された．また，TSUBAME2.5を用いた弱スケーリングの実効性能測定においては，8台から125台の並列数において良いスケーリングが得られることが確認された．