| 研究課題/領域番号 |
20H00278
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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 |
中区分24:航空宇宙工学、船舶海洋工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
野々村 拓 東北大学, 工学研究科, 准教授 (60547967)
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| 研究分担者 |
芳賀 臣紀 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発部門, 主任研究開発員 (30646930)
浅井 圭介 東北大学, 工学研究科, 教授 (40358669)
齋藤 勇士 東北大学, 工学研究科, 助教 (50828788)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
46,800千円 (直接経費: 36,000千円、間接経費: 10,800千円)
2022年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
2020年度: 32,500千円 (直接経費: 25,000千円、間接経費: 7,500千円)
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| キーワード | データ駆動科学 / 超音速流 / 超時空間解像計測 / 粒子画像速度計測法 / 空力音響 / 超時空感解像計測 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
超音速乱流の大規模構造に対して「時間解像度は高いが空間解像度の低い計測」および「空間解像度は高いが時間解像度の低い計測」を低次元モデルで結びつけて時間解像度および空間解像度の双方が高い「超時空間解像計測」結果を再構築する．これにより大規模構造のダイナミクスを捉えたパラメトリックスタディを「超時空間解像」を用いた実験で実現し，モデル化につなげる．このために以下の3つの研究項目を順に行う．
1. 高解像計測による超音速乱流の空間分布の解明
2. 超時空間解像のためのセンサ位置最適化と超時空間解像アルゴリズム開発
3. 大規模乱流構造の超時空間解像計測によるデータベースと予測モデル構築
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| 研究成果の概要 |
本研究課題では超時空間解像計測アルゴリズムを開発し，これを超音速流れの計測に適用することで，これまでの計測限界を超えた超音速流れの時空間に解像された計測結果の推定を可能にした．まずは線形統計推定に基づく超時空間解像計測を実施し，特徴的な周波数成分をもつスクリーチ現象を超時空間解像計測し,データベース化をしてその物理現象を議論した．さらにデュアルPIVを用いて時間間隔の短いペア速度場の計測を行って動的モード分解を成功させ，ダイナミクスを考慮した超時空間解像計測を実施した．これらの技術により従来の計測では推定が難しかった物理現象を明らかにできた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究課題では，これまで計測できなかった超音速機などがつくる極限流れをデータ駆動科学を利用して，超時空間解像された流れ場を推定する方法を開発し，それを利用することで物理現象の理解を深める研究を行った．これまでに計測できなかった極限流れを計測できるようにすることで，先進の航空機や列車，自動車などの輸送機の開発に活きる技術となると考えられる．
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