2018 Fiscal Year Annual Research Report
Proposal of methods to improve problems in direct numerical simulation of aerodynamic sound
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16K18021
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| Research Institution | Japan Coast Guard Academy (Center for Research in International Marine Policy) |
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Principal Investigator |
若松 裕紀 海上保安大学校(国際海洋政策研究センター), 国際海洋政策研究センター, 講師 (30589304)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 流体力学 / 数値計算 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年の計算機性能の飛躍的な向上によって、空気の流れから発生する音（空力音）の数値シミュレーションが多く行われています。音速より遅い空気の流れにおいては、渦の運動や変形によって発生する空力音が主要な音源となる場合が多くあります。そのため、渦変形の空力音発生メカニズムの解明に適する直接数値計算という方法での数値シミュレーションが多く行われるようになってきました。しかし、直接数値計算に用いられる計算手法の中でもコンパクトスキームは計算負荷が比較的に重く、スーパーコンピュータで求められる並列計算にあまり適していないという課題がありました。さらに、本研究によって、コンパクトスキームの精度の次数は境界近傍のコンパクトスキームの組み合わせに影響を受けるという課題があることを明らかにしました。これまで、コンパクトスキームの組み合わせが解像度に与える影響については明らかにされていましたが、本研究は、コンパクトスキームの組み合わせの精度の次数についての影響を明らかにした初めての研究となりました。具体的には、コンパクトスキームと境界に用いられるコンパクトスキームや陽的スキームを組み合わせた場合について、逆行列を計算することによって等価な陽的スキームに変換して、その精度の次数を解析しました。その結果、境界で用いられる計算スキームの精度の次数が低いと、ほかのノードでの精度の次数が低くなる場合があることを明らかにしました。
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