| 研究課題/領域番号 |
18H01373
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分19010:流体工学関連
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
古川 雅人 九州大学, 工学研究院, 教授 (30181449)
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| 研究分担者 |
森 英男 九州大学, 工学研究院, 准教授 (70362275)
山田 和豊 岩手大学, 理工学部, 准教授 (00344622)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2020年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2018年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
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| キーワード | 内部流れ / CFD / EFD / データ同化 / ターボ機械 / 流体工学 / 計算流体力学 / 実験流体力学 |
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| 研究成果の概要 |
EFD解析とCFD解析の適用がいずれも容易でない内部流動問題として，翼列内の遷音速流動現象に着目した．先ず，DESおよびLESを用いた大規模なCFD解析を実施することにより，対象の遷音速翼列で発生する三次元はく離の流れ構造および非定常挙動を詳細に調べた．次に，データ同化に必要となる実験データとして，遷音速圧縮機のサージング現象に関する非定常流動データを感温塗料と圧力センサを用いて取得した．最後に，アンサンブルカルマンフィルタおよびAdjoint法を用いた２種類のデータ同化手法を構築し，遷音速翼列流れの乱流モデル定数の最適化および遷音速圧縮機動翼列からの漏れ流れ流量の同定にそれぞれ適用した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
単流路当たり約13.5億セルの緻密な計算格子を用いたWall-resolved LES解析は，衝撃波を伴う遷音速流れについて国際的に初めての試みであり，衝撃波との干渉による境界層のはく離・乱流遷移・再付着を鮮明に捉えることができた．遷音速圧縮機のサージに関する非定常計測データは今まで国際的にも皆無であったものであり，特に逆流を伴うディープサージに関するデータは極めて貴重なものである．非逐次型データ同化手法であるAdjoint法を圧縮性Navier-Stokes方程式に適用することにより，実用問題としての遷音速翼列流れに対してEFD／CFD同化解析手法を構築できた成果は世界初のものである．
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