複素特性曲線法を用いた三次元境界層遷移の二次不安定性に関する研究
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18K13931
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 24010:Aerospace engineering-related
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| Research Institution | Japan Aerospace EXploration Agency |
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Principal Investigator |
井手 優紀 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 航空技術部門, 研究開発員 (10813561)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2020: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2019: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2018: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
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| Keywords | 孤立粗さ / 流れの安定性解析 / 複素特性曲線法 / 二次元固有値解析 / ウェイク不安定性 / 横流れ二次不安定 / ウェイク不安定 / 圧縮性三次元境界層 / 横流れ二次不安定性 / 三次元境界層 / 二次不安定性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度では、CRTと2dLSTを組み合わせた手法を粗さ後流の安定性問題に適用し、粗さ下流を伝搬する波束型かく乱の挙動について検討した。問題を簡単化するため、基本場には平板上に置かれた円柱型孤立粗さを過ぎる非圧縮流れの分布を用いた。解析の際は次の手順に従った：①流れ場の固有値特性を把握するための、時間理論に基づく2dLST解析、②固有値の空間理論への変換と空間発達型かく乱のN値計算、③支配的モードに対するCRTによる解析。まず①と②から、流れ場には複数の不安定解(8-10個)が存在し、最大不安定モードは粗さに近い領域に集中することが確認された。不安定解が複数あることから、同一のモードを主流方向に追跡するためには、固有値・固有関数の連続性を見るため、多くの断面(20断面以上)における解析データが必要であった。次に、③においてはBlasius流に対する検証計算法と同様に、かく乱発生点と観測点の間を繰り返し解く反復法を用いた。その結果、実現条件を満足する波束型sinuousモードの特性量を求めることができた。結果においては、最大成長する(N値の大きな)波束型sinuousモードの周波数(ピーク周波数)とN値は空発達型のものとほぼ同じであること、ピーク周波数よりも高周波なモードは時間的に安定な場合に実現条件を満足し、一方、低周波なモードは時間的に不安定な場合に同条件を満足すること、波束の群速度は主流の0.8-0.9程度であることなどが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
流れ場にはより不安定なvaricoseモードが存在する。当初は2021年度中に、代表的な全sinuous/varicoseモードに対してCRTによる解析を実施する予定であったが、不安定解が多く、解の分類作業が困難であったため、想定よりも多くの断面に対する解析数が必要になった。そのため、sinuousモードに対する解析に留まった。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はより広範囲の周波数帯やより不安定なvaricose モードに対しての検討、さらに本流れ場の絶対全体不安定問題に対するCRTによる検討を行いたい。
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Report
(4 results)
Research Products
(5 results)
