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航空機翼面と胴体のコーナー部に生じる3次元乱流境界層の直接数値シミュレーション

研究課題

研究課題/領域番号 16K06101
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 流体工学
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

阿部 浩幸  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 航空技術部門, 主任研究開発員 (80358481)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード乱流 / 3次元乱流境界層 / コーナーフロー / 直接数値シミュレーション / 乱流境界層
研究成果の概要

本研究では,航空機翼面と胴体のコーナー部に生じる3次元乱流境界層の乱流輸送現象の解明を目的に,DNSコードの開発を行った.加えて,コーナーフローを予測可能とするRANSモデルの開発として,研究代表者らが開発を進めてきたk-εモデル(AMMモデル)に対し2次非線形渦粘性表現を開発し,モデルをJAXAが開発した圧縮性ソルバーFaSTARに導入した.航空機周りの代表的なテストケースであるNASA Common Research Model(CRM)の風試結果に対して検証を行った結果,開発したモデルは高迎角時の翼と胴体のコーナー部の剥離を実験と同程度の大きさに予測し,コーナーフローの予測に成功した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

3次元乱流境界層のDNSデータは,2次元乱流境界層に比べ圧倒的に少なく,本研究で得られたDNSデータの学術的意義は大きい.また,開発した乱流モデルは,その学術的な新規性に加え,研究代表者の研究機関の主要コードにも実装されており,社会的な役割も果たしている.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [学会発表] 非線形k-εモデルを用いた航空機翼周りの乱流場の予測2019

    • 著者名/発表者名
      阿部 浩幸,溝渕 泰寛,松尾 裕一
    • 学会等名
      第51回流体力学講演会/第37回航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 剥離乱流境界層のDNSデータを用いたk-εモデルの開発2018

    • 著者名/発表者名
      阿部 浩幸,溝渕 泰寛,松尾 裕一
    • 学会等名
      第50回流体力学講演会/第36回航空宇宙数値シミュレーション技術シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 剥離乱流DNS データを用いたk-εモデルの開発2018

    • 著者名/発表者名
      阿部 浩幸,溝渕 泰寛,松尾 裕一
    • 学会等名
      日本機械学会 第96期流体工学部門講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/1000080358481/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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