2010 Fiscal Year Annual Research Report
キャビテーション不安定流れシステムのLES解析に関する研究
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20360085
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
梶島 岳夫 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30185772)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大森 健史 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教 (70467546)
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| Keywords | キャビテーション / 乱流 / ラージエディシミュレーション / 直接数値シミュレーション / 渦 / 翼列 / 計算流体力学 / サージ |
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| Research Abstract |
1. キャビテーション乱流解析
1.1 サブグリッドスケール(SGS)モデルの検証:剪断乱流の直接数値シミュレーション(DNS)の結果を解析し、1方程式ダイナミックモデルに組み込んだ乱流渦キャビテーション発生モデルのaprioriテスト(DNSにフィルターをかけた結果とモデルの相関試験)とa posterioriテスト(実際にラージエディシミュレーション(LES)を実施してDNSの結果の再現性を検証)を実施した。
1.2 直線翼列のキャビテーション不安定流れ解析:上記のLESモデルの組み込むための三次元プログラミングを行った。また、二次元単独翼まわりのキャビテーション流れに対して、弱圧縮解法に基づく三次元解析を実施するとともに、幅広いキャビテーション数に対する翼特性を最近の実験データとの比較して二次元解析の信頼性を検証した。
2. キャビテーション流れシステム解析
2.1 熱力学的効果の解析のための基礎研究:流体の熱物性を考慮した解析に着手するため、蒸発および凝縮を伴う気液界面に対して、全ての相に非圧縮を仮定せず、分子動力学的に導出された境界条件を適用する方法を提案し、これを安定に計算するためのスキームの検討を進めた。
2.2 翼列不安定に及ぼす境界条件の影響:キャビテーション不安定に対する上流側・下流側の応答特性をモデル化して境界条件として与え、その影響の大きさを調べ、人為的に加えた流量変動による翼列流れの不安定とサージとの関係を明らかにし、サージの予測法を提案した。
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