2016 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(工学系), 准教授 (20423577)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 流体力学 / 空力音響学 / 数値流体力学 / 最適化 / 格子インターフェース |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，実世界の非線形極複雑形状を伴う音響流れを対象とし，安全かつ快適な環境創出に関わる先進最適化技術の開発を目的としている．本年度は格子インターフェース問題に取り組んだ．
構造格子を用いる高次精度数値スキームは，効率よく高精度に音響流れの計算が行える一方，複雑形状境界の取り扱いに難点がある．そこで本研究は，多格子領域法に基づきこの難点を克服する方法について研究を実施した．
多格子領域を用いる計算では，相互のインターフェース条件が重要となる．これまで知られていた圧縮性流れの特性線に基づくインターフェース条件では，格子インターフェース上で格子点が一致している場合を扱っていた．そこで，格子インターフェース上で格子点が一致していないnon-conformingな場合にも上述の条件を拡張し，自由に多格子領域を分布させ，複雑形状周りの流れが自由に扱えるようにした．
この新たに開発したインターフェース条件を既存の6次精度コンパクトスキーム10次精度フィルタリングによる分散並列高次精度圧縮性流体解析ソルバに実装後リコンパイルし，新たなプログラムを構築した．新規開発したプログラムの正確性は単一渦の移流問題など基本的な問題で検証した．開発したプログラムを境界層遷移問題に適用し，マッハ数6の極超音速気流中に置かれた楔状突起列により層流境界層に縦渦擾乱を導入するシミュレーションを実現することが出来た．上述の開発が実現したことで，音響流れに関する新たな最適化手法を開発できる見通しが得られた．
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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
新たなインターフェース条件を開発できたことで，本研究で扱う構造格子を用いた高次精度数値スキームに基づく柔軟性のある渦擾乱の導入が可能になり，本研究で目的とする最適化計算に関する研究が大きく前進した．
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度開発した手法を基にして，新たな最適化手法を開発し，擾乱の変化が境界層流れに与える影響を詳細に調べていく．同時に，開発した手法を環境問題における音波伝播解析に発展させてゆく．
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| Causes of Carryover |
購入予定であったPCが安価であったため．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度の物品費として利用する．
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