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1. 数値計算の概要
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deepconv
2 次元非静力学モデルの離散化
杉山耕一朗, 小高正嗣, 北守太一
2006 年 8 月 18 日
概要:
理想気体を仮定した乾燥大気に対する 2 次元準圧縮性方程式系の離散化を行 う. 変数の格子配置は Lorenz グリッドにしたがう. 空間方向の離散化は 2 次精度中心差分を用いて行う. 時間方向の離散化は時間分割法を用いて行 う. 運動方程式と圧力方程式は短い時間刻み
で時間積分を行 う. 音波に関する項の離散化には HE-VI 法を採用し,
の式は前進差分,
の式は後退差分で評価する. 音波にかかわらない項についてはリー プフロッグ法を用いて積分する. 熱力学の式とその他のトレーサの式は, リー プフロッグ法を用いて長い時間刻み
で時間積分を行う.
1. 数値計算の概要
1.1 格子と変数の配置
1.2 空間, 時間方向の離散化の方法
2. 空間方向の離散化
2.1 平均操作
2.2 空間微分の離散化
2.2.1 2 次精度中心差分
2.2.2 4 次精度中心差分
2.3 空間離散化した基礎方程式
2.3.1 静水圧の式
2.3.2 運動方程式
2.3.3 圧力方程式
2.3.4 熱力学の式
2.3.5 凝縮成分の混合比の保存式
2.4 境界条件
2.4.1 周期境界条件の与え方
2.4.2 すべりなし条件の与え方
2.4.3 応力なし条件の与え方
3. 時間方向の離散化
3.1 運動方程式と圧力方程式
3.1.1 音波に関連する項の時間方向の離散化
3.1.1.1 水平方向の運動方程式の離散化
3.1.1.2 鉛直方向の運動方程式と圧力方程式の離散化
3.1.1.3 境界条件
3.1.1.4 圧力方程式の時間積分方法
3.1.2 音波に関連しない項の時間方向の離散化
3.2 熱力学の式と混合比の保存式の離散化
3.2.1 湿潤飽和調節法
3.2.1.1 飽和蒸気圧を用いる場合
3.2.1.2 圧平衡定数を用いる場合
3.3 乱流運動エネルギーの式
3.4 時間フィルター
3.5 スポンジ層
4. 参考文献
A. 圧力方程式 (3.9) の左辺の空間微分の書き下し
A.1 下部境界
A.2 上部境界
B. 音波減衰項について
C. 差分式の導出と誤差
C.1 2 次精度中心差分
C.2 4 次精度中心差分
D. 湿潤飽和調節法の定式化
E. NH4SH の生成反応に関する湿潤飽和調節法の定式化
F. 化学物性値の計算法
F.1 相平衡条件
F.1.1 飽和蒸気圧
F.1.2 圧平衡定数
F.2 生成のエンタルピー変化
F.2.1 潜熱
F.2.2 反応熱
G. 単位の換算等の計算
G.1 混合比とモル比(分圧)との換算式
謝辞
この文書について...
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1. 数値計算の概要
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deepconv
Odaka Masatsugu 平成18年10月19日