３次元希薄気体挙動解析ソフトウェア（3D Rarefied Gas dynamics Simulation software; RGS3D）は、DSMC法を用いて中性粒子の密度、温度、圧力分布等を計算するソフトウェアです。
計算手法の概要
RGS3Dは、いろいろな真空装置内の希薄気体の挙動を解析するためのソフトウェアです。気体分子運動論の支配方程式であるボルツマン方程式を、連続体であると見なして取り扱う、ナビエ・ストークス方程式の適用限界を超える、Kn（クヌーセン数）の大きい流れ場（圧力が低い、あるいは流れ場のスケールが非常に小さい）の解析を得意としたソフトウェアです。
計算機内に多数のサンプル粒子を配置し、それらの粒子の衝突を物理モデルに従って確率的に引き起こして運動を追跡していくといった、ボルツマン方程式の確率論的解法であるDSMC法を用いて解析しています。
特長として、
重み付法により、密度差が大きい多種粒子種の計算が可能
Kn>>1となる自由分子流領域の計算のために、高速なモンテカルロ計算も可能
新衝突計算法(U-system)[1][2][3]により粘性流領域の解析が大きなメッシュ幅で計算可能です。
[1] Usami, M. and Nakayama T., Intermolecular Collision Scheme of DSMC Taking Molecular Locations within a Cell into Account, Rarefied Gas Dynamics, AIP Conference Proceedings, Vol.663 (2003), pp.374-381.
[2] Usami, M. and Mizuguchi, K., DSMC Calculation of Vortex Shedding behind a Flat Plate with a New Intermolecular Collision Scheme, Rarefied Gas Dynamics, AIP Conference Proceedings, Vol.762 (2005), pp.686-691.
[3] 宇佐美 勝, 衝突計算を改良したDSMC法の圧縮性流体への適用, ながれ（日本流体力学会・学会誌和文論文誌），Vol.26, No.4 (2007), pp.273-282.
適用分野
真空装置・ポンプを含む装置内での粘性流から自由分子流にいたる気体挙動解析
