2014 Fiscal Year Research-status Report
数値流体力学とＰＩＶ実験の融合による移動物体後流現象解析と空力性能推算
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24560188
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
松島 紀佐 富山大学, 大学院理工学研究部(工学), 教授 (40332514)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | PIV計測 / 圧力推定 / CFD-EFD融合 / 後流解析 / 翼 / 自動車 / 空力性能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1．「実際問題への適用シミュレーション」残念ながら，諸事情により実際のPIVデータを研究協力者から提供頂くことが困難になったので，「現実の実験」を計算機上でシミュレーション手法を利用して行い，以下の2つの課題のための実際的な模擬流速データを作製し，検討を行った． （1）「境界条件の設定法」については，等エントロピー流れの仮定の下では，圧力が流速の関数で示されることから，等エントロピー性が成立すべき適切な場所に境界を設定することで，PIV実験の情報のみで，圧力推定を行えることを示した．本研究では，等エントロピー性を保証できる境界位置についても検討し結論を得た． （2）「計測誤差に対する解析ついて」PIV計測結果の速度データに含まれる計測誤差が，圧力推定結果にどのように影響するのかを検証するために，流速データに人工誤差を付与して,計測ノイズ誤差を模擬した．付与した人工誤差の大きさは最大10%，平均3%であった．正解の圧力値を境界に与えると内点の誤差の影響は極端に少なくなり相対誤差0.1%未満の圧力推定を行うことができることを確認した．境界圧力値に平均約3%，最大約10%の誤差が混入した場合、圧力推定結果に最大で7%の誤差が表れ，本手法での推定圧力値に大きな影響を及ぼした．計測ノイズ対策として，誤差の傾向を解析して境界において誤差低減処理を行うことでその影響を抑制でき，圧力推定相対誤差を0.61%に減少させることが出来た．
２，ユーザーインターフェースの整備はおおむね完了した．
３．後流現象の数理モデル化 に関しては，モデルを提案し試している．誘導抵抗と呼ばれる揚力に起因する抵抗に関しての精度は良いがそれ以外の抵抗について相対誤差は50%で未だ大きい．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
学術雑誌への論文掲載が未だであるため，やや遅れているとの評価にした．1件は投稿済みで，現在は査読者のコメントを受けて1回目の改訂が終わったところであり，まだ掲載可にはなっていない．出来れば，更に2本程度論文を投稿すべきと考えている．
研究内容では，初期に目標としていた「後流の数理モデル化」は，今後の問題を提起した段階で遅れているが，計測誤差やノイズの模擬解析が，協力関係にある実験担当研究者から好評で，思いがけないことではあったが，2014年度の研究の大きな比重を占めることになった．そのため数理モデルに対して深く追及することが出来なかった．一方，誤差対策の提案やPIV計測誤差が圧力推定与える影響を定量的に見積もれる見通しが出来たことは重要な成果である．
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| Strategy for Future Research Activity |
現在審査中の論文が学術雑誌に掲載可となるよう努力する．海外雑誌へ投稿を含め，更に2本程度論文を投稿すべきと考えている．
これまで3年の科研費補助期間に蓄えた設備と経験に，最近の統計理論や物理に基づいたデータ修正手法を加味して，現在の圧力推定2.5次元モデルを計測誤差混入に対する効果的な対策を持った圧力推定システムとしてバージョンアップしたい．
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| Causes of Carryover |
学術雑誌への投稿が遅れてしまい（2015年2月4日投稿）2014年度内に出版することが出来なかった．論文出版費用を2014年度に使い切ることが出来なかった．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
投稿論文は現在，一回目の査読が終わり，査読者からの質問への回答を行ったところである．大きな変更は求められていないので，2015年度中には，出版が受理されると思われる．残金はその際の論文出版代金（別刷印刷代金）として使用する．
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