計算数理科学

情報基礎科学専攻

計算数理科学 A06 Mathematical Modeling and Computation

  • 山本 悟 教授 (Prof. Satoru Yamamoto)
  • 古澤 卓 准教授 (Assoc. Prof. Takashi Furusawa)
研究キーワード計算数理科学、数値流体力学(CFD)、マルチフィジックスCFD、数値計算

マルチフィジックスCFDとスパコンによる大規模シミュレーション

当研究室では,自然科学の現象から構築された数理モデルを、スーパーコンピュータやPCクラスタにより数値計算してその現象を仮想的に再現する計算数理科学を研究している.具体的には、高性能で高信頼なものづくりに有用な計算数理科学として、まず、ガスタービンや蒸気タービンの熱流動をタービンまるごとスーパーコンピュータで大規模数値計算する「数値タービン」を開発している。また、水、二酸化炭素、メタンなど様々な物質の、気体・液体・超臨界流体の状態にある低速から超音速までの熱流動を大規模数値計算することができる「超臨界流体シミュレータ(SFS)」開発して、超臨界流体による新素材生成装置などの設計や超臨界 CO2を利用する次世代発電機器へ応用する研究を実施している。さらに、次世代航空宇宙機開発に応用する研究も開始した。いずれも、産もしくは官との産官学連携の下で研究推進している。これらの研究は、計算数理科学の1研究分野である数値流体力学(CFD)をさらに発展したマルチフィジックス CFD という新たな領域の研究である。流体力学・熱力学のみならず、材料科学や化学工学などの知見が生かされる学際的な研究分野である。
詳細については研究室ホームページ(http://www.caero.mech.tohoku.ac.jp)をご覧下さい。