2000 Fiscal Year Annual Research Report
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11650173
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| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
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Principal Investigator |
松野 謙一 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 教授 (70252541)
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| Keywords | 衝撃波 / 自励振動 / 圧縮性流体 / 超音速流 / 噴流 / 数値解析 / 計算流体力学 / 周波数解析 |
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| Research Abstract |
超音速ジェット中に生ずる自励振動現象の数値シミュレーションに関する様々な問題点を解明し、現象を正確に数値解析するために計算スキームが具備すべき要件を明らかにすることを目的として、平成11年度に引き続いて(1)軸対称壁面衝突ジェットおよび(2)軸対称Hartmann共鳴器流れ場を対象に数値実験を行った。本年度は、更に(3)スパイクを持つ鈍頭物体のバウ衝撃波振動現象をも対象とした。
平成11年度の成果で、特性周波数に関してはオイラー方程式モデルがナビエ・ストークス方程式モデルよりも実験値に近い値を示し、したがって渦の発生機構はともかくとして、自励振動現象は非粘性的な運動メカニズムが重要ではないかとの示唆が得られたので、本年度は、この件に関して重点的に数値実験を行った。結論には至っていないが、流れ場の大局的な力学現象は、オイラー方程式が支配的であることが確認されたものの振動周波数に関しては実験値と1〜2割の隔たりを示している。実験事実では、流れの三次元性も見られるので、計算モデルを現在の軸対称モデルから3次元モデルに拡張して、次年度は数値実験を続ける予定である。
なお、振動現象を高分解能で捕らえる観点から、新しい数値計算法として、衝撃波等の流れの急変する領域に効率的に計算格子を自動的に集中させる解適応格子法と、移動格子の上で構成した新しい有限体積法とを組み合わせた計算法を提案し、それを衝撃波自励振動現象の解析に適用した結果、衝撃波、接触面等の不連続面を少ない格子点数でシャープに捕獲することができるようになった。
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[Publications] 松野謙一: "楕円型格子形成法における格子の重なりについて"日本航空宇宙学会論文集. Vol.48,No.557. 188-189 (2000)
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[Publications] 松野謙一: "楕円型格子形成法における格子制御"日本機械学会論文集B編. 67卷653号. 17-22 (2001)
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[Publications] 佐藤泰啓: "移動格子有限体積法、第2報;非定常流に対する解適合ダイナミック格子法の構築"日本機械学会論文集B編. 67卷653号. 23-28 (2001)
