2014 Fiscal Year Annual Research Report
非定常空力特性に着目した実用ブラフボディの戦略的空力性能向上に関する実証的研究
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26289033
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
坪倉 誠 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40313366)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中島 卓司 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40444707)
大西 慶治 独立行政法人理化学研究所, その他部局等, 研究員 (90650036)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 流体工学 / 空気力学 / 車両空力 / ラージエディシミュレーション / シミュレーション工学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
課題(1)実用ブラフボディ周りの渦の相互作用とそれに誘起される非定常境界層剥離メカニズムの解明：実車CADデータを用いて詳細に形状を再現した大規模LESによる自動車空力解析（1億～数十億セル規模）を行った。ここでは車体姿勢は固定状態で解析を行った。対象は、セダン型、ハッチバック型、及びワゴン型（軽自動車）とし、車体周りの各所から発生する後引き渦と共に、その非定常作用により誘起される車体表面の境界層剥離を忠実に再現することで、定常空気抵抗や前後揚力値を対風洞実験値誤差で数%程度で予測することに成功した。この結果を用いて、各後引き渦により引き起こされる誘導抵抗を見積もる方法を提案すると共に、PODやDMDといったモード分解法を用いることで、各種後引き渦の不安定モード解析を行った。
課題(3)微小車両姿勢変化時の空力安定性評価手法の開発と流れメカニズムの解明：高速走行操舵時の車体姿勢変化は各回転角に対して最大2～3°程度であり、その時定数はサスペンションシステムの固有振動数から数Hz程度である。ここではこの微小車両姿勢変化時に発生する非定常空気力と、その空力運動安定性評価手法の開発を行った。具体的には、セダン型車両を模擬した1/5スケール模型を用いて、定常円旋回状態の曳航水槽模型試験を実施し、車両運動に伴って発生する流体力を計測した。得られた結果に対して空力微係数法に基づく評価を行い、車両の旋回運動と横すべり運動に伴う発生空気力を定量評価した。さらに、周期的な旋回運動（蛇行運動）や横すべり運動などを与える動的な曳航水槽試験により空力微係数法に基づく周期変動流体力の評価を実施し、操舵走行中の車両運動に伴う付加質量と付加慣性モーメントを定量評価した。これにより、操舵走行時の車両運動に伴って発生する空気力を定量評価するとともに、空力安定性評価手法の開発に向けた検証用データベースを構築した。
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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
平成26年度の研究実施計画に記載した内容はほぼすべて計画通り進められている。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の研究計画に対して、順調に研究は遂行しており、研究計画に大幅な変更はない。今後、研究をさらに加速させるために、平成28年度に予定していた「課題(5)戦略的流れ最適化手法の構築」等を平成27年度に前倒しで進め、産学連携推進体制の構築と具体的な課題設定を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
当初購入を予定していたデータバックアップ用のファイルシステムについて、想定したよりも大規模な解析を実施したために保存すべきファイルが増大し、予算内のシステムではバックアップ容量が不足することが判明した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
ファイルシステムは平成27年度に購入予定である。
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Research Products
(7 results)
