種々の環境問題に現れる拡散現象に関する数値シミュレーションに関する研究（平成 17年度）
Study on numerical simulation of diffusion phenomenon appeaed in environmental problems

研究概要

環境を定量的に評価する立場から、種々の環境問題に現れる拡散現象に対する数理モデルの構築およびシミュレーションに関する基礎的研究を行う。とくに、大気環境問題に現れるような流体の流れと物質の拡散を連立してシミュレーションを行う問題において、数値的に安定で任意の計算領域に適用可能な陽的数値解法の開発を目的とする。

研究の性格

• 主たるもの：基礎科学研究
• 従たるもの：応用科学研究

全体計画

種々の環境問題に現れる拡散現象に対する数値シミュレーション対しては、計算の安定性を考慮して、行列の逆行列を求めることに対応する計算を主体とした陰的解法と呼ばれる手法が一般に用いられる。これに対して陰解法よりも計算量は格段に少ないものの数値的安定性が弱いために環境問題のシミュレーションではあまり利用されてこなかった陽的解法に本研究では着目する。とくに、大気環境問題に現れるような流体の流れと物質の拡散を連立してシミュレーションを行う問題において、数値的に安定で任意の計算領域に適用可能な陽的数値解法の開発を目的とする。

今年度の研究概要

近年流体のシミュレーション手法として注目されている格子ボルツマン法を移流拡散方程式の解法に適用した陽的数値計算法を開発する。実際のシミュレーションを通して、差分法などの従来からの計算法と比較を行う。