2015 Fiscal Year Research-status Report
高次IB－最適化法に基づく極複雑空間音響流れの最適化計算法に関する研究
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15K04759
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
松浦 一雄 愛媛大学, 理工学研究科, 准教授 (20423577)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 数値シミュレーション / 流体解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
構造格子に基づく高次精度数値スキームは，効率よく高精度計算が行える一方，複雑形状境界の扱いに難点がある．本研究では，これを克服する高次精度埋め込み境界法を開発した上で最適化法と融合し，音波の伝播を伴う流れに関する先進的高次精度最適化計算法を開発することが目的である。本年度は，高次精度IB法および特性境界条件のアルゴリズムを開発した。開発したアルゴリズムは，著者が開発してきた6次精度コンパクトスキーム―10次精度コンパクトフィルタリングに基づく圧縮性Navier-Stokes方程式のMPIによる分散圧縮性流体解析ソフトウェアに組み込み，リコンパイルされた新たなソフトウェアを開発した。円柱による音波の散乱問題，気流の中に置かれた物体回りの流れが有する周波数変動を計算値と文献値を比較し，アルゴリズムが精度良く機能することを確認した。圧縮性遷移境界層における計算では，平板境界層の層流―乱流遷移に関する直接シミュレーションが行えるように解析条件の設定，背景格子となる計算格子，安定性解析を行うための線形・非線形安定性方程式のプログラムを開発した。開発したプログラムは平板境界層流れにおいて検証し，擾乱の増幅に関する過去の文献値と同じ結果を与えることを確認した。また，半球による境界層トリッピングの計算を実施し，新たなプログラムで確かにトリッピングが再現されることを確認した。さらに，層流境界層中に置かれた直線的な渦構造からの乱流遷移を調べ，循環が遷移に対して与える影響を解明した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究プロジェクトの前半のテーマとして，高次精度IB法の開発，圧縮性遷移境界層における直接シミュレーションの実施があるが，初年度の研究でこれらの見通しが得られた。そのため当初の研究計画に照らし合わせ，おおむね順調に研究が進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度開発した数値手法の常時見直しを行う。また，開発した方法と圧縮性遷移境界層における直接シミュレーションとを組み合わせたシミュレーションの実施する。さらに本研究の研究計画で述べたプロジェクトに関しても本年度以降，本格始動してゆく予定である。これらを通して，本研究計画の完遂を目指す。
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Research Products
(2 results)
