2020 Fiscal Year Annual Research Report
Data-driven-science-based spatio-temporal super-resolution measurement of a large scale turbulent structure of supersonic jet
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20H00278
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
野々村 拓 東北大学, 工学研究科, 准教授 (60547967)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
浅井 圭介 東北大学, 工学研究科, 教授 (40358669)
芳賀 臣紀 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発部門, 研究開発員 (30646930)
齋藤 勇士 東北大学, 工学研究科, 助教 (50828788)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | データ駆動科学 / 超音速流 / 超時空間解像計測 / 粒子画像速度計測法 / 空力音響 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，実験計測に関して，高速度カメラ・高繰り返しレーザーの購入を行い，測定装置の拡充を行った．コロナ感染症に対して当初感染防止を考慮しながら実験作業を進めたため若干の遅れがでている．平板に衝突する超音速噴流に対して，シュリーレンおよびマイクロフォンの同期計測を行った．ダブルパルスシュリーレンとすることにより，動的モード分解が実施できることを実証し，その精度を議論するとともに特徴的な現象を明らかにした．次に，超音速自由噴流に対して，粒子画像速度計測法とマイクロフォンの同時計測を行うことに成功した．これらのデータに対して，最も単純な時空間超解像のアルゴリズムを適用することで，予備的ではあるが，時空間超解像の結果を得ることができた．特に大規模構造から卓越周波数を持つ音響波の発生させるスクリーチ現象に対して，これを適用することで，ヘリカルモードで振動する超音速噴流の非定常挙動を明らかにすることができた．さらに高速狭画角と低速広画角の2つのシュリーレン計測を組み合わせた同時計測を実施し，さらなる時空間超解像計測のためのデータセットを構築することができた．数値解析に関しては，実験結果と数値解析結果の比較を行うことで，お互いの信頼性を確認した．合わせて時空間超解像の際の変動モードの推定の際にデータ同化した数値解析結果に基づくリゾルベントモードの活用を検討し，一部試験的にこれらの解析を実施した．
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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
コロナ感染症対策のため、感染防止を考慮しながら実験を行う必要があり，若干の作業の遅れがあったが，ここまでの試験・解析で時空間超解像のための信頼たるデータの取得，そのデータに基づく予備的な時空間超解像計測に成功してきている．来年度以降さらに研究を加速していきたい．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は種々の条件で超音速流れの同期計測を進める．また時空間超解像計測のアルゴリズムを開発し，上記の様々な同期計測結果のデータへ適用する．時空間超解像計測のアルゴリズムにはハイパーパラメタが含まれるため，このパラメタを交互交差検証により決定するプロセスが必要となる．このフレームワークを用意し，信頼たる時空間超解像計測結果を出す．合わせて数値解析による信頼性確認に合わせて，数値解析で得られたモードの時空間超解像計測への適用を検討する．
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Research Products
(6 results)
