第２部門④

[2B25-30-02] 密度流の数値解析における圧力計算の前処理法

*本西 亮太¹、鳥生 大祐¹、牛島 省¹ (1. 京都大学)

キーワード：非圧縮性流体計算、前処理法、圧力ポアソン方程式、密度流、ブシネスク近似、Bi-CGSTAB法、マルチグリッド法、不完全LU分解、SOR法、水門開放問題

非圧縮性の密度流の数値計算を行う場合には，圧力ポアソン方程式から導かれる連立1次方程式に効果的な前処理を利用することは，計算時間を短縮する上で重要である．密度の時間・空間的な変化により，ブシネスク近似が使われる場合と使われない場合がある．このブシネスク近似の有無により，圧力計算で用いる係数行列の性質が異なり，これは計算効率にも影響すると考えられる．本論文では，密度流の代表例の１つである，lock-exchange問題を対象として，Bi-CGSTAB法で用いられる3つの前処理法（ILU分解，SOR法，Multigrid法）の効果について，ブシネスク近似を用いる場合と用いない場合の計算を行い，計算時間を比較検討した．その結果，密度流のスレッド並列計算においては，ブシネスク近似の有無にかかわらず，Multigrid法を前処理として用いることで，計算時間の短縮が可能であることが示された．