1998 Fiscal Year Annual Research Report
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09651015
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| Research Institution | HIROSHIMA UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
土井 康明 広島大学, 工学部, 助教授 (10134454)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
二宮 伸治 広島国際大学, 保健医療学部, 助教授 (60237774)
肥後 靖 広島大学, 工学部, 助教授 (20156582)
茂里 一紘 広島大学, 工学部, 教授 (90011171)
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| Keywords | 推進 / アクティブ変形 / 任レイノルズ数 / ぜん動運動 / 波状変形 |
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| Research Abstract |
本年度は,アクティブに変形する矩形板まわりの3次元流れの数値シミュレーションを行い,変形と推力ならびに流れについて考察した.数値計算はMAC法に準じた非定常計算で三次の風上差分を用い,H型レギュラー格子による境界適合座標を用いた.計算格子の大きさ等は,平板周りの解析解と比較することにより検討した.変形の様式として前縁から後縁にかけて振幅が増加する「振幅増加波形」と振幅が一定の「正弦波形」について,レイノルズ数を変化させて比較計算を行った.レイノルズ数が1000の場合,正弦波形に比べ振幅増加波形が有効に推力を発生する一方,粘度を高くしたレイノルズ数100の場合では,振幅増加波形よりも正弦波形が有効に推力を発生していることが判明した.アクティブに変形する矩形板の推力には圧力が寄与しており,抵抗は主に摩擦成分によっている.レイノルズ数が下がれば摩擦成分の寄与が大きくなるため,前半部が変形しない振幅増加波形による推力発生は有効でないことがわかった.このように,昨年度行った収縮・膨脹運動する場合も,本年度行った波状に変形する場合も,粘度すなわちレイノルズ数に適応した動きが存在することが判明した.さらに,推力および推進効率が最大となる波数が存在すること,また,波数に対して効率が最大となる波速/流速比が存在することが判明した.
本年度は,アクティブに変形する矩形板まわりの3次元流れの数値シミュレーションを行い,推力を得るメカニズムを明らかにすることにより,高粘度流体に適応できる推進体開発のための指針を得るとともに研究を総括した.
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Research Products
(2 results)
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[Publications] M.C.Kim: "A Numerical Study on Propulsive Force by Contractive and Dilatire Motion in Highly Viscous Flid" Journal of The Society of Naval AC chitects at Japan. 183. 27-33 (1998)
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[Publications] D.Culache: "Interface Capturing for Unsteady Free Surtace Flow Simulations" 第12回数値流体力学シンポジウム. 255-256 (1998)
