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不確実性低減に向けた風洞実験/CFDの状態空間モデルの構築とデータ同化技術の応用

研究課題

研究課題/領域番号 15K21676
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 航空宇宙工学
統計科学
研究機関国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構

研究代表者

加藤 博司  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 (70722536)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードデータ同化 / CFD / 風洞実験 / 剥離流れ / 遷移流れ / 疎情報 / 感度解析 / 流入乱れ度 / 遷移 / 逐次型データ同化 / 乱流モデル / 不確かさ
研究成果の概要

本研究課題では、航空宇宙機設計の高度化を目的とし、既存の空力(流体)設計の道具である実験、数値シミュレーションを統計数理手法「データ同化」の導入により統合化する手法の提案、および、提案手法の実証を行った。実証は、流体解析に残されている大きな課題である、剥離、遷移流れを対象とした。剥離流れに関しては、乱流モデル内のモデルパラメータ値をデータ同化により最適化し、既存乱流モデルでは予測困難であった翼胴部分の剥離予測に成功した。遷移流れに関しては、翼表面の温度計測情報からの表面摩擦係数の推定技術を開発し、様々な計測情報に対する感度解析、および、今後の遷移解析のための風洞の流入乱れ度計測を実施した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Optimization of Parameter Values in the Turbulence Model Aided by Data Assimilation2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kato, Keiichi Ishiko, and Akira Yoshizawa
    • 雑誌名

      AIAA Journal

      巻: N/A 号: 5 ページ: 1512-1523

    • DOI

      10.2514/1.j054109

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] CAEとデータ同化2017

    • 著者名/発表者名
      加藤博司
    • 学会等名
      日本機械学会 2017年度年次大会 先端技術フォーラム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] CAE、CPSとデータ同化のつながり2017

    • 著者名/発表者名
      加藤博司
    • 学会等名
      第2回理研データ同化ワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 実機をターゲットとした空力特性予測及び空力能診断・改善技術の研究開発2016

    • 著者名/発表者名
      中北和之, 口石茂, 小池俊輔, 加藤博司, 加藤裕之, 上野真, 保江かな子, 互井梨絵
    • 学会等名
      第54回飛行機シンポジウム
    • 発表場所
      富山国際会議場
    • 年月日
      2016-10-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 航空宇宙分野における“データ”活用の事例2016

    • 著者名/発表者名
      加藤博司
    • 学会等名
      日本航空宇宙学会47期年会講演会
    • 発表場所
      東京大学 山上会館
    • 年月日
      2016-04-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Data Assimilation Aided Turbulence Modeling2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kato
    • 学会等名
      Next generation transport aircraft workshop 2016
    • 発表場所
      Hilton Hawaiian Village Rainbow Suite
    • 年月日
      2016-02-23
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Data Assimilation for Aeronautical Fluid Analysis2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kato
    • 学会等名
      第5回日台逆問題研究会
    • 発表場所
      台湾大学
    • 年月日
      2015-11-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 風洞壁干渉補正に対するデータ同化の適用と課題2015

    • 著者名/発表者名
      加藤博司
    • 学会等名
      第28回計算力学講演会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      2015-10-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 物理モデル高度化への指針を与える基底抽出に基づく簡便な手法の提案2015

    • 著者名/発表者名
      加藤博司、長尾大道、石向桂一
    • 学会等名
      第47回流体力学講演会/第33回航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学 生産技術研究所 駒場リサーチキャンパスAn棟
    • 年月日
      2015-07-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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