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2010 Fiscal Year Annual Research Report

EFD/CFD融合解析による三次元内部流動診断技術の開発

Research Project

Project/Area Number 21360085
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

古川 雅人  九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (30181449)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 森 英男  九州大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (70362275)
山田 和豊  九州大学, 大学院・工学研究院, 助教 (00344622)
Keywords計算流体力学 / 実験流体力学 / データ同化 / 三次元内部流動 / PSP壁面圧力計測
Research Abstract

前年度に構築したEFD/CFD融合解析手法を実用問題の複雑な三次元流れ場に適用して,本手法の妥当性を検証した.具体的には,軸流圧縮機動翼列流れおよび半開放形プロペラファンを対象とし,融合解析のためのEFD(計測)データとしては,既存の計測技術により得られたEFDデータ(熱線流速計やLDVによる速度計測データ,圧力センサーによる壁面圧力計測データなど)を用いた.検証結果から,融合解析に対する各計測データの感度もあわせて調べた.その結果,意味のない計測データをCFD計算に融合することは,精度上および計算負荷上で好ましくないことが分かった.また,非定常流れ場へ適用するために,CFD解析における数値計算スキームとして,k-ωの二方程式乱流モデルをベースとしたDES (Detached Eddy Simulation)計算スキームを構築するとともに,そのプログラムにおける並列度のさらなる向上を行った.さらに,圧縮性の効果が顕著に現れる流れ場に対する本融合解析手法の適用性を調べるために,ノズル内の遷音速非粘性流れ問題に本手法を適用した.その際に,EFD(計測)データの代用としてオイラー解析結果を用いた.その結果,圧縮性の効果は本手法の収束性を著しく低下させることが判明し,この点の改善が実用問題への適用上重要であることが分かった.最後に,CFD解析との親和性に優れたEFD(計測)技術の開発という観点から,感圧塗料(PSP)による壁面圧力計測の高精度化を図った,特に,PSP壁面圧力計測における温度補償技術を開発するために,PSPとTSP(感温塗料)の重ね塗りの有効性について調べた.その結果,PSP感度が著しく低下する低速流れにおいて,PSPとTSPの重ね塗りによる温度補償は圧力計測の高精度化に有効であることが明らかになった

  • Research Products

    (4 results)

All 2010

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Comparative Study on Tip Clearance Flow Fields in Two Types of Transonic Centrifugal Compressor Impeller with Splitter Blades2010

    • Author(s)
      Kazutoyo YAMADA, et al.
    • Journal Title

      Proceedings of the ASME Turbo Expo 2010

      Volume: No.GT2010-23345 Pages: 1-11

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] DESによるターボ機械の非定常流動解析2010

    • Author(s)
      喜久田啓明
    • Organizer
      日本流体力学会第24回数値流体力学シンポジウム
    • Place of Presentation
      横浜市
    • Year and Date
      2010-12-20
  • [Presentation] Unsteady Flow Phenomena Dominating Aerodynamic Noise in a Half Ducted Propeller Fan2010

    • Author(s)
      Kazuya KUSANO
    • Organizer
      The 7th International Conference on Flow Dynamics
    • Place of Presentation
      仙台市
    • Year and Date
      2010-11-01
  • [Presentation] 軸流圧縮機における旋回不安定擾乱の解析2010

    • Author(s)
      喜久田啓明,古川雅人,郡司嶋智,岡田豪基,原靖典
    • Organizer
      日本機械学会第88期流体工学部門講演会
    • Place of Presentation
      米沢市
    • Year and Date
      2010-10-31

URL: 

Published: 2012-07-19  

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