2011 Fiscal Year Annual Research Report
インテリジェント・ビジュアリゼーションによる流体・振動現象の可視化表現と特性抽出
| Project/Area Number |
21500095
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
坂井 良夫 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (50272373)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 正己 琉球大学, 工学部, 教授 (30171250)
|
|---|
| Keywords | 可視化 / 流体 / 振動 / シミュレーション工学 / 科学教育 / 流脈線 / スロッシング |
|---|
| Research Abstract |
物理現象の可視化表現は流体力学の分野でいち早く他に先駆けて試みられ,可視化実験や実験を模擬したコンピュータ・グラフィックスが確立され,流れ場の解明に大きな貢献を果たしている,流体力学において可視化は流れを知る上に必要不可欠な存在であり,可視化技術の発展は必然的なことと言える.流れは計測方法により,流線,流脈線,流跡線の異なる3つの軌跡として表現される.このように同じ物理現象であっても観察の仕方により,様々な画像に変化するため,これらの違いを認識するとともに,実験計測の方法や描画方法を含めた十分な理解も要求される.これはまた,観察方法の工夫により従来得られなかった特性抽出を可能とし,現象のより深い理解に繋げられる可能も示唆している.本研究の目的は伝統的な可視化方法を基盤として,流体現象に限らず,振動やその他の物理現象について,可視化を通した分かりやすい表現方法の導出や新しい特性量を抽出することであり,新しい発見に結びつく知見として寄与することを目指している.平成23年度は計算結果の可視化システム開発を平成22年度に引き続いて実施し,操作性の向上と更なる改善を実施した,ターボ機械内の流れ場を精度良く解くことを主眼に数値流体計算コードの改善も行っている.また,振動現象としては2次元スロッシングに関する数値シミュレーションも22年度から継続して実施,より安定で計算精度の高いコードへの改良を行い,より大きな振動振幅にも対応可能とした,22年度に引き続き,表計算ソフトを用いた簡単な解析と可視化に取組み,VBAによる簡単な熱伝導や数値流体シミュレーションプログラム開発と可視化を実施した.Linux,Windows,Macなどのオペレーティング・システムに影響されないようJava言語による可視化プログラムの開発も実施している.
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ターボ機械まわりの流れや流体振動現象であるスロシングを解析するための数値流体計算コードの開発を実施しており,計算精度や計算の安定性の向上を図っている.また,オペレーティング・システムに影響されない,計算結果の可視化ツール開発を実施して,新しい可視化表現を行う準備を着々と進めている.
|
| Strategy for Future Research Activity |
数値流体計算コードには計算精度,処理速度,安定性,汎用性,操作性が更に必要であり,これらの改善を今後も推し進める.また,現象の可視化ツールの構築も重要であり,表現の自由度や操作性について開発を進める.これらを基礎として新しい可視化表現の構築に結びつける.
|
