1999 Fiscal Year Annual Research Report
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09555059
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| Research Institution | TOHOKU UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
中橋 和博 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00207854)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加藤 琢真 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (60292231)
大林 茂 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (80183028)
福西 祐 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (60189967)
三谷 徹 航空宇宙技術研究所, 角田ロケット開発センター, ラム燃焼研究室室長(研究職)
安藤 安則 石川島播磨重工業株式会社, 技術研究所・流体・燃焼部, 課長(研究職)
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| Keywords | 非構造格子 / 数値流体力学 |
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| Research Abstract |
本研究は、三次元複雑形状周りの流動数値解析に有効な非構造CFDを、亜音速流れから超音速流れまでの様々な課題を持つ設計現場においても使用に耐え得るものまで洗練させ、非構造CFDが真に流体機械の設計・解析手段として成り立ちうるかどうかを試験することである。本年度は以下の成果を得た。
・CADでモデリングされた形状から非構造表面格子を生成する新しい方法を提案、モジュールを作成した。これにより非構造格子生成に要する手間・時間を飛躍的に短縮し、非構造格子CFDそのものの実用化に大きく貢献した。
・渦運動が支配的な流れに対する計算精度を高める手法として、解適合格子細分化法と渦中心同定法を組み合わせた手法を提案し、大きな迎え角をもつデルタ翼周りの流れで渦崩壊の現象を精度良く再現されることを示した。細分化指標として流れの特徴線を用いる考え方は新しく、様々な流れに展開が期待できる。
・複数の物体が相互に移動する問題に対して非構造オーバーセット法を提案し、航空宇宙技術研究所の超音速実験機のロケットブースターとの分離問題に適用した。計算結果は風洞試験結果により検証するとともに、ロケットにつけられている微小金具の空力性能への影響を明らかにした。
上記、新しい手法の提案は国際的に高く評価されており、また、更なる展開として最適設計、非圧縮流れへの展開を行い、非構造CFD手法の実用化を大きく進めることができた。
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[Publications] Kazuhiro Nakahashi: "Applications of Unstructured Hybrid Grid Method to High-Reynolds Number Viscous Flows"International Journal for Numerical Methods in Fluids. Vol.31. 97-111 (1999)
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[Publications] T.Mitani: "Drags in Scramjet Engine Testing: Experimental and Computational Fluid Dynamics Studies"Journal of Propulsion and Power. Vol.15,No.4. 374-379 (1999)
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[Publications] Kazuhiro Nakahashi: "An Intergrid-Boundary Definition Method for Overset Unstructured Grid Approach"Proc. 14^<th>AIAA Computational Fluid Dynamics Conference, AIAA-99-3304. 1327-1329 (1999)
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[Publications] 小寺正敏: "ハイブリッド非構造格子法を用いたスクラムジェット内部流の数値解析"日本機会学会論文集(B編). 65巻,633号. 1513-1519 (1999)
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[Publications] 伊藤 靖: "GUIを用いた非構造表面格子生成法"日本航空学会論文集. 48巻554号. (2000)
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[Publications] 富樫 史弥: "非構造オーバーセット格子による超音速実験機・ブースター分離シミュレーション"日本航空学会論文集. 48巻556号. (2000)
